神马文学网奇妙的螞蟻社會
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/25 18:43:40
螞蟻是我們最熟悉的一類社會性昆蟲，小小的螞蟻早在一億多年前就已經居住在地球上了，與恐龍為同一時代。隨著地球環境的變遷，軀體龐大的恐龍早已滅絕，而身軀細小的螞蟻卻仍活躍在地球上。牠們依靠群體的力量取得食物、生長、發育及繁衍後代，牠們成功地適應了地球上各種惡劣的環境，造就了繁榮鼎盛的螞蟻王國，全世界的螞蟻共有260屬、16000種，其數量在一百多萬種陸生動物中首屈一指。
螞蟻在分類上屬於節肢動物門、昆蟲綱、膜翅目、蟻科，螞蟻一般體形較小，顏色有黑色、褐色、黃色及紅色等多種顏色，體壁具有彈性，光滑或有毛，具咀嚼式口器，有三對步行足，有翅或無翅。螞蟻為一類群居、築巢、有不同階級、行社會性分工的昆蟲，一般來說，在一個群體裡，有4種不同的蟻。
1.蟻后：為具有極強生殖能力的雌蟻，體形較大，特別是腹部大，一般均有複眼和單眼，生殖器官發達，觸角短而小，有翅膀，但在交配及築巢後脫落。蟻后的主要職責是產卵、繁殖後代及統管這個群體大家庭，牠的一生什麼也不做，只負責產卵，讓這個家族延續下去。
2.雄蟻：為一種有翅的螞蟻，頭圓小，上顎不發達，觸角細長，有發達的生殖器官，雄蟻的主要職責是與蟻后交配。
3.工蟻：工蟻為沒有生殖能力的雌蟻，無翅，一般為群體中最小的個體，但數量最多，複眼小，單眼極微小或無，善於步行奔走，牠們的一生都在辛苦地勞動，牠們不停的覓食、保衛家園，照顧蟻后產下的弟弟妹妹們，就連蟻后的生活起居都要照顧。
4.兵蟻：兵蟻也為沒有生殖能力的雌蟻，頭大，上顎發達，可以咬碎堅硬的食物，牠們的主要職責為保衛群體的安全。當兩個群體之間發生戰爭時，兵蟻會勇敢地上去廝殺。
螞蟻群體的建立
螞蟻建立群體是以雌蟻與雄蟻通過婚飛方式相識交尾為起始點，在適當的溫濕度條件下（最適溫濕度為25℃以上，相對濕度70～80%），帶翅膀的年輕雌蟻從蟻巢飛向空中，吸引了許許多多雄蟻的奮力追趕，只有那「身強力壯」的雄蟻捷足先登，有幸在飛行中或飛行後與雌蟻交配，「新郎」在交配後不久就死亡，留下「遺孀」蟻后獨自過著孤單的生活。受精後的雌蟻脫落翅膀，在地上選擇適宜的土質和場所築巢，產下第一批受精卵。螞蟻為完全變態類昆蟲，牠們的一生經歷了卵、幼蟲、蛹及成蟲四個發育階段。第一批受精卵孵化後，蟻后就忙碌起來，每隻幼蟻的食物都由牠嘴對嘴地餵給，直到這些幼蟻發育成成蟻，且可獨立生活為止。當第一批工蟻長大後，就會開始任勞任怨地接替撫養幼蟻的任務，牠們採集食物、擴建蟻巢、打掃衛生、保衛家園及贍養蟻后等。牠們將最好的食物餵食給蟻后，使蟻后的身體很快恢復，其腹部不斷地膨脹，產卵能力不斷增強。在某些種類的螞蟻中，其數量可達幾十萬隻，蟻后的腹部可達幾厘米長。當蟻群發展至一定規模後，蟻后會在適當的時期產下未受精卵，這些卵發育成有生殖能力、長翅膀的雄蟻後，在生殖季節會與年輕的蟻后交配，以完成傳宗接代的任務。因此，由上可知，螞蟻的社會可以說是一個母女相傳的社會（圖1及圖2）。
圖1.螞蟻在性成熟交配季節，有翅的螞蟻會飛離蟻窩，
到外面尋找配偶，進行交尾。 圖2.築在樹枝上的蟻巢，
是由工蟻的唾液混合泥土築成的。
有趣的「氣味走廊」
當我們吃東西的時候，一不小心遺落下一些碎屑，沒過多久，成群結隊的螞蟻雄兵們就會往這裡聚集起來，牠們一個緊跟著一個地按同一路線匆忙地搬運食物，似乎是走在一條固定的道路上（圖3）。我們不禁要問，是什麼原因使許許多多的螞蟻走在同一條路徑上呢？經過科學家的研究，終於發現原來工蟻所分泌的費洛蒙起了十分重要的作用。
螞蟻有十分靈敏的觸角，只要在食物碎屑周圍任何一隻螞蟻感應到有食物的存在。螞蟻腹部末端的肛門與腿上的若干腺體，都會分泌蹤跡費洛蒙（trail pheromone)。每當牠們出外覓食時，即沿路分泌這種費洛蒙，構成一條「氣味走廊」（圖4）。這條走廊一則使螞蟻不管離家多遠，都能按原路折返，而不至於迷路；再則發現食物時招呼其他的同伴可沿此路共同搬運食物。蹤跡費洛蒙具有種間特異性強的特點，因此不同種類螞蟻的蹤跡費洛蒙的路徑交織在一起，不會發生混亂和迷路現象，螞蟻會按照各自的蹤跡費洛蒙路徑定向移動。蹤跡費洛蒙的保存時間不長，搬運食物的螞蟻雄兵們邊走邊分泌費洛蒙（圖5、6及7），以加強逐漸消失的氣味的濃度。如果食物很多，來往的螞蟻數目很多，就會形成較寬較濃的「氣味走廊 」 ，可以保存較長時間，直到食物搬運完為止，「氣味走廊」就逐漸消失。居住於沙漠中的一些螞蟻，則將蹤跡費洛蒙釋放於空氣中，在無風的情形下，蹤跡費洛蒙的氣味可以在灼熱的大地上空維持較長的一段時間。
圖3.走在同一路徑上的螞蟻構成的蟻路
圖4.螞蟻的「氣味走廊」模式圖。隨食物的消失，「氣味走廊」就逐漸消失，0秒為食物尚未消失時，「氣味走廊」的氣味較濃，但食物消失100秒後，就幾乎沒有氣味了。
圖5.織巢蟻（螞蟻的一種）在正常情形下，行走時會抬高腹部（模式圖）。 圖6.當發現新的食物源時，織巢蟻行走時會放下腹部，通過肛門擠出直腸腺，沿著地面的路線，釋放費洛蒙（模式圖）。 圖7.織巢蟻正用觸角接收蹤跡費洛蒙，找尋食物（模式圖）。
蹤跡費洛蒙的化學結構複雜且多樣化，因螞蟻種類的不同，費洛蒙的結構不同，同一種螞蟻之不同部位也會生產不同的費洛蒙。在大部分情形下，蹤跡費洛蒙由兩種或兩種以上的化合物所構成。例如某種切葉蟻已知會分泌兩種蹤跡費洛蒙，而其中一種化合物如圖8所示，為具極強揮發性的化學物質。檢定某一化合物是否具有蹤跡費洛蒙時，將所要檢定的物質以S形噴射於50厘米的厚紙上（圖9），一端放上食物，另一端放上蟻巢，如某種螞蟻以所檢定的物質所畫的S形路徑來找尋食物，表示檢定物內含有蹤跡費洛蒙。
警戒費洛蒙
警戒費洛蒙是螞蟻處於危險狀態或是對抗外來侵犯時，為了達到防禦或逃避敵害之目的而分泌的化學物質。警戒費洛蒙的濃度與所產生的行為反應有很大關係。例如，某切葉蟻在感應到低濃度警戒費洛蒙時，會產生抬頭和抖動觸角的行為；濃度稍高時，警戒費洛蒙就如同引誘劑，引誘螞蟻向費洛蒙移動；高濃度時引起螞蟻的警戒行為。警戒費洛蒙一般由多種化合物所組成，多數具有分子量低、揮發性強的特點（圖10）。
圖8.切葉蟻的蹤跡費洛蒙之一，為極強揮發性的化合物 圖9.蹤跡費洛蒙的S形檢定法 圖10.褐毛蟻（螞蟻的一種）之警戒費洛蒙由五種化合物所構成
死亡費洛蒙
如前所述，螞蟻因種類不同而有各種不同的費洛蒙，牠們是根據自己蟻群的特殊氣味來辨識同伴的。蟻群中如有外來種螞蟻闖入時，同群的螞蟻會群起而攻之，直到將外來的螞蟻咬死為止。但是氣味有時也會使螞蟻之間產生誤會。
螞蟻死亡時有一奇特的現象，死去的螞蟻會散發出獨特的氣味，我們稱死亡費洛蒙，同伴們聞到後，立即七手八腳地把牠抬至巢外掩埋，以保持巢穴內通道通暢與乾淨，維持巢內活動的正常運作。但是如果一隻健康的螞蟻身上也沾染了死亡費洛蒙，同伴們連看也沒看，不管三七二十一，立即將該螞蟻抬出巢內，而當那隻螞蟻不明究理的爬回巢中後，同伴會再度嗅到死亡費洛蒙味道，會又將那隻螞蟻丟到外面，螞蟻會再爬回巢中，如此反覆幾次，直到牠身上的死亡費洛蒙味道完全消失時，才能倖免於難，重返家園，原來螞蟻是單憑氣味辦事的。
螞蟻在分類上屬於節肢動物門、昆蟲綱、膜翅目、蟻科，螞蟻一般體形較小，顏色有黑色、褐色、黃色及紅色等多種顏色，體壁具有彈性，光滑或有毛，具咀嚼式口器，有三對步行足，有翅或無翅。螞蟻為一類群居、築巢、有不同階級、行社會性分工的昆蟲，一般來說，在一個群體裡，有4種不同的蟻。
1.蟻后：為具有極強生殖能力的雌蟻，體形較大，特別是腹部大，一般均有複眼和單眼，生殖器官發達，觸角短而小，有翅膀，但在交配及築巢後脫落。蟻后的主要職責是產卵、繁殖後代及統管這個群體大家庭，牠的一生什麼也不做，只負責產卵，讓這個家族延續下去。
2.雄蟻：為一種有翅的螞蟻，頭圓小，上顎不發達，觸角細長，有發達的生殖器官，雄蟻的主要職責是與蟻后交配。
3.工蟻：工蟻為沒有生殖能力的雌蟻，無翅，一般為群體中最小的個體，但數量最多，複眼小，單眼極微小或無，善於步行奔走，牠們的一生都在辛苦地勞動，牠們不停的覓食、保衛家園，照顧蟻后產下的弟弟妹妹們，就連蟻后的生活起居都要照顧。
4.兵蟻：兵蟻也為沒有生殖能力的雌蟻，頭大，上顎發達，可以咬碎堅硬的食物，牠們的主要職責為保衛群體的安全。當兩個群體之間發生戰爭時，兵蟻會勇敢地上去廝殺。
螞蟻群體的建立
螞蟻建立群體是以雌蟻與雄蟻通過婚飛方式相識交尾為起始點，在適當的溫濕度條件下（最適溫濕度為25℃以上，相對濕度70～80%），帶翅膀的年輕雌蟻從蟻巢飛向空中，吸引了許許多多雄蟻的奮力追趕，只有那「身強力壯」的雄蟻捷足先登，有幸在飛行中或飛行後與雌蟻交配，「新郎」在交配後不久就死亡，留下「遺孀」蟻后獨自過著孤單的生活。受精後的雌蟻脫落翅膀，在地上選擇適宜的土質和場所築巢，產下第一批受精卵。螞蟻為完全變態類昆蟲，牠們的一生經歷了卵、幼蟲、蛹及成蟲四個發育階段。第一批受精卵孵化後，蟻后就忙碌起來，每隻幼蟻的食物都由牠嘴對嘴地餵給，直到這些幼蟻發育成成蟻，且可獨立生活為止。當第一批工蟻長大後，就會開始任勞任怨地接替撫養幼蟻的任務，牠們採集食物、擴建蟻巢、打掃衛生、保衛家園及贍養蟻后等。牠們將最好的食物餵食給蟻后，使蟻后的身體很快恢復，其腹部不斷地膨脹，產卵能力不斷增強。在某些種類的螞蟻中，其數量可達幾十萬隻，蟻后的腹部可達幾厘米長。當蟻群發展至一定規模後，蟻后會在適當的時期產下未受精卵，這些卵發育成有生殖能力、長翅膀的雄蟻後，在生殖季節會與年輕的蟻后交配，以完成傳宗接代的任務。因此，由上可知，螞蟻的社會可以說是一個母女相傳的社會（圖1及圖2）。
圖1.螞蟻在性成熟交配季節，有翅的螞蟻會飛離蟻窩，
到外面尋找配偶，進行交尾。 圖2.築在樹枝上的蟻巢，
是由工蟻的唾液混合泥土築成的。
有趣的「氣味走廊」
當我們吃東西的時候，一不小心遺落下一些碎屑，沒過多久，成群結隊的螞蟻雄兵們就會往這裡聚集起來，牠們一個緊跟著一個地按同一路線匆忙地搬運食物，似乎是走在一條固定的道路上（圖3）。我們不禁要問，是什麼原因使許許多多的螞蟻走在同一條路徑上呢？經過科學家的研究，終於發現原來工蟻所分泌的費洛蒙起了十分重要的作用。
螞蟻有十分靈敏的觸角，只要在食物碎屑周圍任何一隻螞蟻感應到有食物的存在。螞蟻腹部末端的肛門與腿上的若干腺體，都會分泌蹤跡費洛蒙（trail pheromone)。每當牠們出外覓食時，即沿路分泌這種費洛蒙，構成一條「氣味走廊」（圖4）。這條走廊一則使螞蟻不管離家多遠，都能按原路折返，而不至於迷路；再則發現食物時招呼其他的同伴可沿此路共同搬運食物。蹤跡費洛蒙具有種間特異性強的特點，因此不同種類螞蟻的蹤跡費洛蒙的路徑交織在一起，不會發生混亂和迷路現象，螞蟻會按照各自的蹤跡費洛蒙路徑定向移動。蹤跡費洛蒙的保存時間不長，搬運食物的螞蟻雄兵們邊走邊分泌費洛蒙（圖5、6及7），以加強逐漸消失的氣味的濃度。如果食物很多，來往的螞蟻數目很多，就會形成較寬較濃的「氣味走廊 」 ，可以保存較長時間，直到食物搬運完為止，「氣味走廊」就逐漸消失。居住於沙漠中的一些螞蟻，則將蹤跡費洛蒙釋放於空氣中，在無風的情形下，蹤跡費洛蒙的氣味可以在灼熱的大地上空維持較長的一段時間。
圖3.走在同一路徑上的螞蟻構成的蟻路
圖4.螞蟻的「氣味走廊」模式圖。隨食物的消失，「氣味走廊」就逐漸消失，0秒為食物尚未消失時，「氣味走廊」的氣味較濃，但食物消失100秒後，就幾乎沒有氣味了。
圖5.織巢蟻（螞蟻的一種）在正常情形下，行走時會抬高腹部（模式圖）。 圖6.當發現新的食物源時，織巢蟻行走時會放下腹部，通過肛門擠出直腸腺，沿著地面的路線，釋放費洛蒙（模式圖）。 圖7.織巢蟻正用觸角接收蹤跡費洛蒙，找尋食物（模式圖）。
蹤跡費洛蒙的化學結構複雜且多樣化，因螞蟻種類的不同，費洛蒙的結構不同，同一種螞蟻之不同部位也會生產不同的費洛蒙。在大部分情形下，蹤跡費洛蒙由兩種或兩種以上的化合物所構成。例如某種切葉蟻已知會分泌兩種蹤跡費洛蒙，而其中一種化合物如圖8所示，為具極強揮發性的化學物質。檢定某一化合物是否具有蹤跡費洛蒙時，將所要檢定的物質以S形噴射於50厘米的厚紙上（圖9），一端放上食物，另一端放上蟻巢，如某種螞蟻以所檢定的物質所畫的S形路徑來找尋食物，表示檢定物內含有蹤跡費洛蒙。
警戒費洛蒙
警戒費洛蒙是螞蟻處於危險狀態或是對抗外來侵犯時，為了達到防禦或逃避敵害之目的而分泌的化學物質。警戒費洛蒙的濃度與所產生的行為反應有很大關係。例如，某切葉蟻在感應到低濃度警戒費洛蒙時，會產生抬頭和抖動觸角的行為；濃度稍高時，警戒費洛蒙就如同引誘劑，引誘螞蟻向費洛蒙移動；高濃度時引起螞蟻的警戒行為。警戒費洛蒙一般由多種化合物所組成，多數具有分子量低、揮發性強的特點（圖10）。
圖8.切葉蟻的蹤跡費洛蒙之一，為極強揮發性的化合物 圖9.蹤跡費洛蒙的S形檢定法 圖10.褐毛蟻（螞蟻的一種）之警戒費洛蒙由五種化合物所構成
死亡費洛蒙
如前所述，螞蟻因種類不同而有各種不同的費洛蒙，牠們是根據自己蟻群的特殊氣味來辨識同伴的。蟻群中如有外來種螞蟻闖入時，同群的螞蟻會群起而攻之，直到將外來的螞蟻咬死為止。但是氣味有時也會使螞蟻之間產生誤會。
螞蟻死亡時有一奇特的現象，死去的螞蟻會散發出獨特的氣味，我們稱死亡費洛蒙，同伴們聞到後，立即七手八腳地把牠抬至巢外掩埋，以保持巢穴內通道通暢與乾淨，維持巢內活動的正常運作。但是如果一隻健康的螞蟻身上也沾染了死亡費洛蒙，同伴們連看也沒看，不管三七二十一，立即將該螞蟻抬出巢內，而當那隻螞蟻不明究理的爬回巢中後，同伴會再度嗅到死亡費洛蒙味道，會又將那隻螞蟻丟到外面，螞蟻會再爬回巢中，如此反覆幾次，直到牠身上的死亡費洛蒙味道完全消失時，才能倖免於難，重返家園，原來螞蟻是單憑氣味辦事的。