螞蟻的神奇世界,11種驚人行為令人讚歎!
自白堊紀以來,1億年的時間裡,螞蟻一直在四處活動,種群不斷繁榮壯大著。它們從熱帶森林蔓延到幾乎整個世界,今天,約有10萬億的螞蟻生活在地球上,它們的總生物量大約和74億個人類聚集在一起一樣多。它們幾乎無處不在,除了南極洲外幾乎遍布全球。
即使在這麼長時間之後,我們仍然在挖掘關於螞蟻的新秘密。它們有許多「古怪」的行為,下面就是最令人感到驚奇的部分!
1
蟻群是「超個體」
螞蟻被認為是「超個體」,每個螞蟻的行為就是像一個細胞
每個螞蟻個體都相當於人腦中的一個神經元,可以相互配合完成很多工作。螞蟻經常被認為是「超個體」,所有個體聚集起來,組成強大的團體!
在2015年的一項研究中,研究人員通過將蟻群中的「偵查員」和「工人」分別去掉之後,觀察蟻群的反應來驗證這一觀點。在兩種情況下,蟻群都表現出了不適,但是它們不同的反應卻說明了許多問題。當研究人員把圓周的「偵查員」去掉後,蟻群中搜尋食物的「工人」會撤回到巢穴中;而當研究人員把蟻群中心的「工人」去掉後,所有的螞蟻都會逃走,去尋找新的地方以得到庇護。
這代表了什麼?如果一個蟻群是一個超個體,實驗中的第一個場景就像是你在火爐邊烤手被火燙到而把手縮回去一樣;而第二個場景則類似於你從一個著火的房子中逃跑。這表明了蟻群在對待不同情況的反應差異,但都是以協調的方式進行處理的。這項研究支持了「超個體」的概念,整個螞蟻社會的反應,就像一個單一的有機組織對身體的不同部位的反應。
2
螞蟻可以秒變「橋」
螞蟻除了是建造專家外,一些螞蟻本身也是優秀的「建築材料」。成群結隊的勇猛軍蟻以搭建身體橋樑著稱,可以在數秒鐘內快速拆橋和搭橋,這使得它們可以跨越很遠的地方,極大地平衡了成本和效益問題。根據2015年的一項研究,它們甚至會監測「橋」上的人員數量,隨時調整「橋」的大小和形狀,以最大限度地提高效率。例如,如果有太多的螞蟻同時過橋,就意味著它們攜帶的食物數量會相應減少。
3
螞蟻變「諾亞方舟」
在突發的山洪中,大多數水生昆蟲一旦被洪水困住,會有超過90%的昆蟲死亡。但是巴西火蟻或紅火蟻卻有緊急逃生的兵器,它們能在極短的時間內大約100秒左右合體完畢,並可以承載幾千乃至上百萬「乘客」在水上漂浮長達數星期之久,這就是大自然的壯舉火蟻版諾亞方舟!這強大的諾亞方舟是如何打造出來的?進入水中的火蟻們會立即向四周擴散,並依靠爪及下顎緊緊相連。之後,每個火蟻個體爪間的黏性吸附墊上會分泌油性液體,這使得它們能漂浮在相對平靜的水面上。
4
螞蟻如液態金屬
螞蟻群有根據環境需要改變形狀和任務的非凡能力,當洪水襲來,它們自組裝形成筏子求生,它們也可以利用身體搭建橋樑跨過缺口。是什麼特性給了螞蟻聚集這麼大範圍的能力?喬治亞理工學院的一項研究指出,這是因為螞蟻實際上同時類似於液體和固體狀態。該研究小組將數千隻火蟻放進流變儀中來探索螞蟻聚集的力學性能,以每分鐘約0.0001轉到100轉的恆定轉速剪切,發現當你越用力擠時,它們就越容易流動。也就是說你用刀切一堆螞蟻,它們就會讓刀通過,然後在另一邊重新成形,就像是電影《終結者》中的液態金屬一樣。
5
螞蟻用氣味交流
螞蟻找到食物不能獨自搬運回去時,就會很快地返回蟻巢,糾集許多同伴來共同搬運。這個現象說明,螞蟻是能夠互相交流信息的。螞蟻不會發聲,那麼,它們是怎樣互通消息的呢?當一隻螞蟻發現一塊食物,它在奔回蟻巢時的行動就會很匆忙,與另一隻螞蟻碰到一起時,就用兩根觸角互相觸碰一下,刺激同伴去找食。這樣一個傳一個,使更多的同伴受到刺激出來找食。第一個發現食物者,在返回蟻巢時,已經在沿途留下了一些氣味,這是從腹尖的肛門和足上腺體分泌出一種叫做路標信息素的分泌物。被動員出來的螞蟻聞到這種氣味就會順著這個特殊的路標找到食物,並把食物搬運回巢。
6
螞蟻也用聲音交流
螞蟻可能沒有聲帶,但這並不意味著它們是沉默的。同蟋蟀和蚱蜢一樣,一些螞蟻能夠通過摩擦身體的某些部位製造聲音。例如紅蟻屬的一些螞蟻,可以用腳尖摩擦腹部發出聲音。2013年的一項研究發現,螞蟻摩擦發聲似乎是一種求助的信號,因為其他螞蟻對聲音的反應通常都是會對發聲的螞蟻伸出援手。螞蟻沒有耳朵,但仍然能通過用腿和觸角感知地面的振動來「聽到」聲音。
7
螞蟻的觸角可以發送或接收信號
2016年3月,墨爾本大學的研究人員發現,螞蟻不僅通過觸角接收信息,還能利用它們發出信號。研究人員 Qike Wang 稱:「螞蟻的觸角是主要的感覺器官,但直到現在我們才知道它們也可以用來發送信息。和其他人一樣,我們假設螞蟻的觸角只是接收器,但大自然總會讓我們吃驚」。
8
螞蟻比人類更早開始耕作
有些螞蟻能種菌類來供養蟻群,但你知道螞蟻還能種植物嗎?南太平洋斐濟群島上的一些螞蟻,可以像真正的耕種者一樣播撒6種植物的種子並給其施肥,等這些植物長大之後做自己的容身之所。螞蟻們採集6種附生植物的種子,然後把它們放入樹榦的細小裂縫中。當幼苗長出來形成一些空房子後,螞蟻會經常光顧排便給幼苗施肥。這些空房子逐漸變大,給蟻群帶來了棲息空間並能提供保護。這種螞蟻和這些植物相互依存,誰離開誰都活不下去。這種協作早在300萬年前就已形成,比人類學會耕種更早。
9
「移民螞蟻」幾乎遍布世界各地
一隻阿根廷螞蟻在百慕大群島漢密爾頓區的芙蓉花上探險
科學家們發現了一種古怪的螞蟻,根據記載它們原本屬於南美洲阿根廷,但是現在除了南極洲之外,人們幾乎在所有的大陸都發現了它們的身影。並且由於同種族的關係,他們並不會相互發生衝突廝殺。這種螞蟻叫阿根廷螞蟻,由於強大的繁殖和攻擊能力,在當地已經被視為害蟲,它們會成群結對地襲擊動物、啃食農作物。除了這樣兇悍的民風之外,它們還有移民的習慣。在歐洲、地中海地區、美國和日本都有他們大量的兄弟姐妹。並且某些國家還有屬於不同家族的移民螞蟻。
10
螞蟻可以舉起自己體重5000倍的物體
你可能聽說過螞蟻可以承受它們自己體重10、 50到100倍的物體。但是根據2014年的一項研究,螞蟻實際上能舉起比我們想像的更多的東西:它們可以舉起是自己體重3400到5000倍的物體!為了評估螞蟻的力量,研究人員用微型CT機對螞蟻的頸部進行成像,並將它們放入特製的離心機中。而離心模擬負重的壓力,微型CT掃描顯示螞蟻在承受體重5000倍的重量時,頭部的頸胸關節各部分具有不同的結構,這些微小的結構類似於雞皮疙瘩和毛髮。這些微小的結構也許可以調節軟組織和堅硬的外骨骼的結合方式,最大限度地減少壓力和優化機械功能。
11
螞蟻可以幫助農民保護作物
編織蟻不僅能保護樹木免受蟲害的侵害,而且能優化農作物的品質
人們經常把螞蟻當作是一種害蟲,但是根據2015年的一項研究,某些種類的螞蟻能像合成殺蟲劑一樣有效地控制農業有害生物——具有更高的成本效益和更普遍的安全性。比如一種生活在熱帶、樹棲的編織蟻,它們生活在寄主樹的樹冠上,在需要保護的水果和花朵附近,編織蟻具有控制果園害蟲種群的自然傾向。一項研究發現,被螞蟻保護的腰果樹的產量比殺蟲劑處理過的腰果樹產量高出49%。對超過50種害蟲的研究表明,螞蟻能有效地保護作物,包括可可、柑橘和棕櫚樹,至少和使用了殺蟲劑的效果一樣有效。
螞蟻的優點和缺點因種類和環境的不同而有很大區別。例如,阿根廷螞蟻在許多地方都是入侵性害蟲,但在一些南美森林中是重要的本地物種。大多數螞蟻在它們的自然棲息地中間接地造福於人類,比如攪動土壤和傳播植物種子等。觀察螞蟻,還有利於提高我們的仿生學技術,比如從它們的集體行為中研究群體機器人技術,從它們強大的頸部關節研究出更強大的宇宙飛船等。
無論我們從螞蟻身上學到了什麼,有一點是可以肯定的:小小的螞蟻不容忽視!
原文:RUSSELL MCLENDON
編譯:阿米
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