不工作的蚂蚁在干啥
2024-12-06 00:00王瑞良
科学大众（中学） 2024年11期
蚂蚁不工作的背后有何玄机
据日本北海道大学的生物学家长谷川祐介绍，他们在研究中发现，在一个只有30多只蚂蚁的群落中，有10%～20%的蚂蚁整天无所事事——它们或者在那儿转来转去，或者不停地舔舐自己的身体，其他的事一点儿都不干。尽管如此，它们照样能分到食物。即便人为地使一个蚁群只剩“勤快人”或只剩“懒汉”，过不了多久，蚁群中的“人手”分配就又回到原有比例。
在蚂蚁种群中确实存在着一些不工作的蚂蚁，这一点确定无疑。如此说来，我们小时候常常听到的《蚂蚁和蟋蟀》这个故事所讲述的道理，其说服力便要大打折扣。
这样，问题就来了：那些不工作的蚂蚁真的不喜欢干活，还是另有隐情呢？
一种解释是：那些不工作的蚂蚁实际上是在观察周围，一旦发现哪里有食物，便立即通知同伴前来搬运。与此同时，它们也在警戒四周，看看有没有危险因素存在，一旦发现情况不对，便立即通知同伴撤离。
笔者觉得这种解释比较可信，不能单纯地认为只有忙碌地搬运食物才叫工作，寻找食物、充当团队的警卫也是工作，它们对整个蚁群的生存也是至关重要的。
蚂蚁已进化出极其复杂的嗅觉系统
关于不工作蚂蚁的上述两大作用，寻找食物这一点比较直观，一目了然；而传递危险信号这一点，其机理比较复杂，过去人们并不十分清楚，直到2023年才取得重大突破。
2023年6月，美国期刊《细胞》发表了一项科研成果：“人类不是唯一拥有复杂社会和交流系统的动物。与其他昆虫相比，蚂蚁进化出了极其复杂的嗅觉系统，这使它们能够用多种多样的、表达不同含义的信息素进行交流。而此前的研究表明，蜜蜂需要大脑的多个部位协调工作，才能对单个信息素作出反应。”这篇论文的作者为美国洛克菲勒大学神经生物学家泰勒·哈特和进化生物学家丹尼尔·克罗瑙尔。
这项研究表明，蚂蚁的大脑中确实有一个交流中心，或者说感觉中枢，所有示警信息都会传到那里，从而产生一种“恐慌效应”，并立即采取应对措施。例如，让本族群的蚂蚁迅速撤离巢穴，或者把它们的后代搬出去。
不能用人类的标准去衡量昆虫
据介绍，这项研究是以毕氏卵角蚁为观察对象。研究人员利用一种名为GCaMP的经过基因改造的蛋白质，去研究那些接触到危险信号的蚂蚁的脑部活动。GCaMP会附着在钙离子上，然后随着蚂蚁大脑的活动而闪烁，这种闪烁情况用经过改造的高分辨率显微镜可以看到。
之所以选择毕氏卵角蚁作为观察对象，是因为这种蚁群规模比较小，通常只有数十到数百只，它们不能承受损失大量个体的风险，所以经常产生“恐慌效应”，随时都处在逃离和求生的状态中。如果是规模很大的蚁群，比如毕氏卵角蚁的“表亲”行军蚁，这种蚁群通常有数十万甚至数百万只个体，那就另当别论，它们的攻击性要强得多。
通过上面的观察研究，我们可以认识到，如果只是以我们人类的标准来衡量昆虫，往往难以弄清真相。当许多蚂蚁正在忙碌地运送食物之时，如果你发现还有一些蚂蚁在袖手旁观，你不用急着冲它们喊“不许偷懒”，这种行为太人性化了，并不可取。
法布尔等著名的科学家，或许就是以这种科学的态度从事昆虫观察研究而乐此不疲的吧。人类的常识对我们的日常生活固然十分重要，但若是过度依赖这种常识，就不易发现新生事物，也不利于我们的成长进步。
（责任编辑：白玉磊）
科学大众（中学）2024年11期