人类,是地质史上到目前为止最具社会性的动物。与人类相似,蚂蚁也是具有复杂社会性的一类社会性昆虫,而且是少数几类属于生物学家定义的真社会性的昆虫。
根据标准,真社会性昆虫需要同时具备如下三个特征:
- 成体抚育幼体;
- 在同一个巢内,两个或更多个世代成体生活在一起;
- 每一集群的成员分为繁殖的“皇职”职别和非繁殖的“工职”职别。
除了蚂蚁之外,只有白蚁和少数的蜜蜂及黄蜂达到了上述标准。
在一个蚂蚁集群里,一般会包括以下几类职别:
- 蚁后:负责最初的筑巢及不断地产卵;
- 工蚁:由受精卵发育而来,负责照顾蚁后、幼虫,筑巢,觅食等;
- 雄蚁:由未受精卵发育而来,在婚飞时为处女蚁后提供精子,完成这一毕生的使命后便会死去;
- 处女蚁后:由受精卵发育而来,婚飞后会离开原来的巢穴另建新家;
- 兵蚁:由受精卵发育而来,当集群发展到一定规模时,需要兵蚁捍卫家园。
这里以切叶蚁为例说明一个蚂蚁集群从零开始的“创业史”。
在婚飞时节来临时,切叶蚁的处女蚁后会带上从“娘家”巢穴里的一点真菌飞出巢外,与多只雄蚁进行交配,将雄蚁的精子储存在储精囊中,之后会掉落在地上,翅膀从基部折断,此后再也无法飞上天空。
在随后的一段时间里,这只蚁后需要凭借自己的力量挖一个深坑,建筑第一个小室供自己定居,在小室内培养真菌,并产卵繁殖后代。雄蚁的精子在蚁后的储精囊中处于未激活状态,可以保持若干年之久,蚁后可以控制是否排出精子以及是否让卵受精,以此控制集群中工蚁及雄蚁的数量。
在第一批工蚁产出之前,蚁后需要靠翅膀基部的肌肉及体内储存的能量支撑生命所需;而等到工蚁能够开始工作之后,蚁后就变成了专职的产卵机器,等待工蚁们完成筑巢、培育真菌、抚育幼虫等一系列的工作。
经过两三年的快速发展,集群会越发壮大,此时,会有新的处女蚁后和雄蚁产生,这些处女蚁后和雄蚁又会在婚飞季节飞出巢穴,开始创建新的集群。
当仔细观察那些发展成熟的集群时会发现,这些集群组织严密,看起来更像是一个统一的有机体,因此称之为“超个体”。在超个体集群里,蚁后起到了心脏的作用,源源不断地产生新生力量,而数以万计的工蚁则构成了这个有机体的四肢和脏器。它们在行动时仿佛遵循着统一的指挥,整体所能发挥的作用远远大于部分之和。
来源《蚂蚁的故事》一书,行军蚁的攻击模式展示了超个体的严密组织
那么,蚂蚁是通过什么方式彼此传递信息的呢?
我们都知道,人类的崛起离不开语言的产生,是语言让我们成为社会性的动物。在当今世界,经济的繁荣、国家的发展更加离不开网络等通讯工具的辅助。
在蚂蚁的世界里是通过什么样的语言进行交流,才能产生如此惊人的超个体效应呢?
根据研究,蚂蚁的通讯系统主要包含三种方式:
- 首先,与人类一样,蚂蚁也会通过声音来传递信号。蚂蚁的腰部有一个薄的横向刮削器,腹部有一个类似于洗衣板的结构,由纤细的、如同锉刀样的平行脊构成,两者摩擦会发出吱吱的尖锐声音。这种声音有多种用途,例如陷入困境中时用来呼唤同伴,这种声音不同通过空气传播,而是通过震动让同伴感知;有些蚂蚁在发现非常好的猎物或者植物时,会通过呼叫来邀请同伴;还有一些蚂蚁会用自己的头敲击硬表面来传递声音信号,以警示同伴存在危险。
- 其次,简单的肢体动作即可触发其他蚂蚁的反应。与人类的膝跳反射类似,一只蚂蚁用前足触碰另一只蚂蚁的下唇部位,即可诱发后者反哺液体食物。但这一行为是不区分对象的,只要友好地触碰就可以诱发反应,因此,后文中我们会提到蚂蚁因此会遭受很多的欺骗。
- 第三种,也是最重要的,蚂蚁最常通过化学物质(即信息素)来传递信息。当两只蚂蚁相遇时,它们会用触角互相触碰对方,目的便在于识别敌我。由于每个蚂蚁集群都有着自己集群的专属气味,因此,信息素在蚂蚁的日常生活中扮演着重要作用。每个蚂蚁集群的蚁后身上都会产生一些可识别的化学物质,工蚁通过对蚁后进行反哺和梳理来向周围散播这一化学物质。当蚂蚁去世的时候,它们的身上同样会产生一些脂肪酸类似的气味,它的同伴在接收到化学信号后就会将尸体扔到垃圾堆。
信息素听起来很高级,比起人类的语言,信息素可以在较短时间内快速传递信息,这也是蚂蚁作为社会性动物的一种进化优势,这使得它们能够快速而准确地识别其他个体,并利用有限的神经系统,遵循简单而严格的规则,作出及时的反应。
但,这也决定了它们的反应几乎都是自动化的,除了化学物质之外的线索经常会被它们所无视。
曾有顽皮的科学家将脂肪酸等化学物质涂抹在蚂蚁身上,然后这只还活蹦乱跳的蚂蚁就被当成尸体被同伴搬运去了垃圾堆,而无论它如何挣扎,都无法证明自己尚在人间的事实。
另一方面,蚂蚁简单高效的通讯系统让蚂蚁很容易成为“冤大头”,一些“寄生虫”仅通过简单的伎俩就可以博得蚂蚁的“信任”。
以施氏食客蚁为例,它们会释放一些化学信号让铺道蚁误以为它们是自己人,从而寄居在铺道蚁的巢穴中,施氏食客蚁的蚁后绝大多数时间都趴在铺道蚁蚁后的身体上,接受着铺道蚁工蚁的“服侍”。据观察甚至有8只寄生蚁后挤在一只宿主蚁后身上的情况,使得宿主完全无法移动。
除了蚂蚁之间的寄生之外,蚂蚁们甚至还会被其他物种寄生,即使这些物种长得与自己截然不同,它们也丝毫不会察觉。
有一种隐翅虫被称为柔毛隐翅虫,它们在幼虫阶段就会寄生在多栉蚁的蚁巢里。这些柔毛隐翅虫的幼虫比蚂蚁的幼虫大很多,甚至比工蚁还大,它们之所以能够被多栉蚁接纳,一方面是因为柔毛隐翅虫的幼虫可以释放出与多栉蚁类似的气味,几乎达到以假乱真的地方,让多栉蚁误以为这是自己集群的幼虫;另一方面,柔毛隐翅虫的幼虫还会采用与多栉蚁幼虫同样的肢体动作来向多栉蚁的工蚁乞讨食物。除了从工蚁处获得大量液体食物之外,这些寄生虫还会吃掉多栉蚁的幼虫,几乎可以视为“鸠占鹊巢”的昆虫版了。
看到这里,如果你以为蚂蚁真是个可怜的物种,那么勤劳、善良,却总是被人欺负,那你就大错特错了。
实际上,蚂蚁是一种特别好战的物种,它们经常在进行着无休止的侵略、征占领地,并尽可能地消灭自己的邻居们,“在有组织的恶行方面,蚂蚁远超过人类,与蚂蚁比较,人类是文雅和温情的。”
没有深入了解过蚂蚁的人往往会觉得,比起蜜蜂来,蚂蚁可温和多了呀!它们的抗争也许像人类一样,是出于“保家卫国”的使命感吧!
的确,当蚂蚁的巢穴受到攻击时,它们会奋不顾身地“浴血奋战”。有些种类的蚂蚁甚至会为了保护与自己共生的其他昆虫或植物而挺身而出。
在非洲和热带美洲,金合欢属的木本植物会与蚂蚁互相依存,金合欢充满髓状物的中心为蚂蚁提供了天然的巢穴,分泌的糖液又为蚂蚁提供了天然食物,作为交换,蚂蚁可以保护金合欢免受敌害。而这些蚂蚁几乎完美地执行了自己的保护职责,一旦有生物靠近金合欢,攻击性极强的蚂蚁们会快速做出极端反应,即使是无意间靠近的哺乳动物,也会遭到毫无留情的冷酷攻击。
在这种情况下,蚂蚁的战斗的确看起来是“正义之举”,因为保护金合欢相当于保护自己的巢穴和种族。