《蚁人》里操控蚂蚁的本事 是在模仿蚁后吗?

来源:农讯网 作者:农讯网编辑 2024-12-21 我要评论

2024年12月21日更新报导,在刚刚过去的这个周末,你的朋友圈被最新上映的小蚂蚁刷屏了吗?早在第一部《蚁人》电影里,主角就可以将自己的身体缩小到蚂蚁的大小,并操控蚂蚁和自己并肩...

FX农业网 12月21日报导。

在刚刚过去的这个周末,你的朋友圈被最新上映的小蚂蚁刷屏了吗?早在第一部《蚁人》电影里,主角就可以将自己的身体缩小到蚂蚁的大小,并操控蚂蚁和自己并肩作战。蚂蚁是如何做到如此有组织性的?它们真实的社会又是怎样的呢?

蚁人和子弹蚁(Paraponera clavata)一起进军。图片:《蚁人》

“真正的”社会性

我们经常将蚂蚁的“社会”和人类的“社会”相提并论,其实这两者大不相同。蚂蚁和黄蜂、蜜蜂、白蚁这些动物的社会结构与众不同,被称为真社会性(eusociality)。真社会性动物有几个特点:

1、繁殖分工,繁衍后代的大业由特定个体(蚁后、蜂后等)承担。

2、世代重叠,不同代的个体会同时生活在一起。

3、合作抚育,会照顾同一群体里其他个体的后代。

在具有真社会性的动物里,扮演不同角色的个体分属于不同的品级,比如蚁后、工蚁、雄蚁等,英文术语叫做caste。熟悉人文社科的人可能会注意到,这个词同样也被用来描述人类的种姓制度。从不同阶层的个体扮演不同角色、阶层之间难以互相转换这两点来看,这两者还真的有异曲同工之处。

一种切叶蚁中不同品级的形态。图片:GameKeeper / wikipedia

那么在这些和我们不一样的社会里,又会发生什么有趣又特别的事呢?

凭本事打下江山,为何还要管?

在蚂蚁群中,蚁后是蚁群的中心,但是她并不会独揽大权,这并不意味着她是个“走群众路线”的亲民干部,而是因为其他蚂蚁的事情她压根不会去管。和狼群或者是人类这些由首领指挥的社会不同,蚂蚁和其他真社会性动物的社会处于一种自组织的状态。蚂蚁没有头目,也没有统筹大局指挥行动的能力,但是蚂蚁个体之间基于信息素的简单互动堆叠在一起却能完成复杂的行为。

行军蚁会在大树的基部构筑巨大的帐篷作为营地;每一只视力极差的工蚁所做的只是抓住身边的同伴而已,但最终却会盖起一堵由无数蚂蚁组成的大厦,这就是真社会性动物的自组织行为。图片:Geoff Gallice / wikimedia

无论觅食、进攻还是保卫家园,都是工蚁在自组织的状态下自发完成的,蚁后一点儿也不会管。直到蚁巢被敌人攻破,她才会在一片混乱之中逃之夭夭。

火蚁属Solenopsis的蚂蚁为蚁人搭建桥梁。图片:《蚁人》

但是蚁后也并不是单纯的生育机器,很多蚂蚁并不是单后制,而是同时有多个蚁后。这些蚁后之间的“宫斗”一点也不亚于我们看的电视剧。地位高的蚁后拥有更优先的生育权和更多的后代,有些种类里高等级的蚁后对低等级的蚁后还有一整套特殊的体罚仪式,可以说是外战外行内战内行了

劳动无限好,谁说生不了

和很多人的认知不同的是,蚂蚁中的工蚁其实是能产卵的,而且卵也能顺利长大。蚂蚁和真社会性蜂类的性别决定机制非常特殊:卵细胞和精子结合成的受精卵(二倍体)会发育成雌性未受精的卵(单倍体)则发育成雄性。蚁后会将雄性的精子储存在储精囊中,产卵的时候通过决定让卵受不受精来控制后代的性别。而工蚁只能产下未受精的卵,自然就只会发育成雄性了。

蚁后的主要任务就是生生生。图片:Gary D. Alpert / wikipedia

如果蚁后死亡,失去了未来的工蚁们往往会产大量的卵繁殖出一大批雄性,作为它们最后的倔强。仿佛在说“这是我最后的染色体了,请收下吧!”

还有一些双刺猛蚁属的蚂蚁压根就没有蚁后,它们的工蚁有完全的交配和繁殖能力。工蚁胸部有一对类似翅芽的结构,在这个结构的调控下它们能像蚁后一样交配繁衍。但巢中扮演蚁后角色的工蚁只有一只,它会把其他工蚁的翅芽都咬掉,手动“去势”,可以说十分心机了。

一种双刺猛蚁,胸部那一对小黑点就是掌管了生育大权的翅芽状结构。图片:April Nobile / wikimedia

这和说好的不一样啊!

卵、蛹和幼虫是蚁群的未来,如果发生了什么危险,工蚁第一反应就是把它们转移到安全的地方去。但它们同时还有另一个光荣的身份——储备粮

蚂蚁的卵有很大一部分并不是用来孵的,而是用来吃的,这类卵叫做营养卵。在新蚁后白手起家建立蚁群的时候,她没有什么身外之物,倒是有一身的营养储备;因此在没有食物的情况下,她们的育儿妙招就是拿自己的卵喂自己的幼虫

而当饥荒来临,蚁群没有东西可以吃的时候,卵、蛹和幼虫就是宝贵的粮食了。幼虫和卵会先被吃掉,因为蛹不消耗资源,留着说不定明天就羽化成珍贵的劳动力了。

巢穴暴露时,立刻开始搬运后代的工蚁们。图片:深山虫吟

社会也有寄生虫

有一些种类的蚂蚁自己不从事生产,专门掠夺其他蚂蚁的蛹和幼虫当作自己的劳动力。这种“蓄奴”行为在蚂蚁中独立演化出了很多次,其中最有名的一支就是悍蚁属的成员了。它们的上颚特化成镰刀状,专门用来攻击其他蚂蚁。由于它们的上颚过于特化导致自己的生活无法自理,如果缺少了“奴隶”的帮助它们连饭都吃不上。悍蚁会定期掠夺其他蚂蚁(一般为体型相似的蚁属),抢走幼虫和蛹,一部分当作食物吃掉,另一部分等待它们羽化成工蚁之后为自己服务。

正在大肆掠劫的悍蚁。图片:James C. Trager / wikipedia

虽然听起来很威风,但这种“蓄奴”行为的本质其实是寄生行为。和其他寄生虫一样,如果没有了寄主悍蚁根本没法存活。但这种寄生也非常特殊,不是一个个体寄生在另一个个体上,而是一个昆虫社会寄生在其他社会上,因此它们也获得了一个特殊的称谓——社会性寄生虫

除了悍蚁这样高调好战的,社会性寄生的蚂蚁还有其他低调的类群。它们有的瞒天过海混进其他蚁群骗吃骗喝,有的甚至抛弃了工蚁,演化到只剩下蚁后和雄蚁,和上面提到的双刺猛蚁可谓是演化路上的两个极端。这类寄生性的蚁后会贴在寄主蚁后的身上,把自己的卵和寄主产在一起,被骗的工蚁还以为辛辛苦苦养大的都是自家人呢。

合零为整的超级生物体

蚂蚁和黄蜂这样的社会性昆虫,很多行为和生存策略在我们看来可能是匪夷所思的,但如果把整个巢群当作一整个生物体,它们的行为又变得和其他生物非常相似。因此它们经常被描述为超级生物体(Superorganism)。在超级生物体里,个体并不重要,幼虫可以像脂肪一样重新被吸收,遇到敌人时牺牲的士兵只不过是超级生物体的白细胞,搜刮食物的大队则是超级生物体伸出去的手

行军中的游蚁(Eciton burchellii)。图片:Geoff Gallice / wikipedia

当蚁后死去,名为蚁群的超级生物体也就迎来了死亡,但有一些蚁群在理论上是可以永存的。一些蚁属和小家蚁属的蚂蚁,不但拥有很多蚁后,还会不断有雌性在内部被分配成为新女王,子子孙孙无穷尽

而以行军蚁为代表的游蚁属,虽然只有一个女王,但是每隔几年蚁群就会举行一次“大选”,从蚁后的女儿中选出合适的王储接替老蚁后的位置。所以对于这些蚂蚁来说,它们蚁群的历史和物种的年龄一样长。只要地球的生态系统中还有它们的位置,这些超级生物体就能将同一支血脉永远地传承下去。

本文是物种日历特约稿件,来自物种日历作者@深山虫吟。





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2018-08-27 01:42:00

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