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在某种意义上来讲 蚂蚁才是进化史上的强者(上)

时间:2023-02-01 03:39:02

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在某种意义上来讲 蚂蚁才是进化史上的强者(上)

弱小的外表

蚂蚁和蜜蜂、胡蜂是近亲,同属于胡蜂总科,膜翅目。蚂蚁的体长从0.75毫米到52毫米不等,颜色也多样化。大多数蚂蚁的体色是红色或黑色,极少数是绿色,一些热带蚂蚁的体色带金属光泽。现在世界上已发现10000多种蚂蚁,而科学家估计实际数量更多。

热带蚂蚁

蚂蚁在外形特征上有着和其他昆虫显著的区别。蚂蚁的头部两侧长着两只复眼(但它们的视力并不好,一些种类的蚂蚁长年生活在黑暗的巢穴中,几乎是瞎子)0蚂蚁的额头上长着三只单眼,用来感知光线的变化。此外,在蚂蚁的头上还长着一对可以弯曲的膝状触角,可以用来分辨化学信息素,感觉空气的振动。蚂蚁的嘴巴上长着两片强壮的上颚,用来衔住食物,搬运物件,建造巢穴和防御。一些种类的蚂蚁在口腔中长着像小袋子的口下囊,可以用来暂时贮存食物,在返回巢穴时再喂给同伴或幼虫。

蚂蚁触角

蚂蚁的胸腹部上长着三对足,后腹部的腹腔内长着重要的内脏,包含生殖和排泄系统,以及很多腺体。和其他昆虫一样,蚂蚁也长有外骨骼,就是一层包裹在身体外面的保护套。昆虫没有肺,氧气和二氧化碳等气体都是通过外骨骼上细小的呼吸孔进行交换的。蚂蚁没有血管,但在背上长着细而长的带孔的管子,功能和心脏一样,称为“背主动脉”,作用是将血淋巴输送到头部,维持体内的液体循环。蚂蚁的神经系统是由沿着腹侧延伸到整个身体长度的神经构成,上面布满神经节和分支,延伸到蚂蚁身体的每个细小肢端。胸腹部和后腹部是由结节连接的,结节是蚂蚁特有的生理构造,是它们区别于其他膜翅目昆虫的重要特征。结节一般有两节,少数种类的蚂蚁只有一节结节。

虽然蚂蚁在外表看去很弱小,但蚂蚁家族却是地球上最兴旺的昆虫家族,除南极大陆以外,它们分布在世界上每一块土地的各个角落。蚂蚁是一种很古老的昆虫,早在13亿年以前的白垩纪中期,恐龙生活的时代,一些古代蚂蚁就开始出现在北半球古大陆。那时蚂蚁刚从胡蜂中分化出来,数量还很稀少,只占当时昆虫总量的1%。大约在1亿年前,当被子植物开始在地球上出现时,蚂蚁也开始了大规模分化。到6000万年前的第三纪初期,在经历了适应性扩张之后,蚂蚁呈现出生态优势,数量猛增。在科学家发现的第三纪化石上,常常留有古代蚂蚁的踪迹,特别是在琥珀化石里有大量的古代蚂蚁被完整地保存了下来。这些古代蚂蚁有1/10的种类一直繁衍生存到了今天,总数量达到1018只。

蚂蚁的数量如此之多,在地球上生存时间如此之长,那么它们强大的生命力从何而来呢?

蚂蚁在地球上占有一个广阔的“生态位”。何谓生态位?生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称,是这个物种生存所需的广义“资源”。一个物种只占有一个生态位,生态位包含的范围越广,这个物种的适应性就越强,越不容易灭绝。

蚁群要生存和发展,首要条件是充足的食物。蚂蚁是杂食动物,食谱很广。蚂蚁靠吃肉来获取蛋白质,所以会捕食活的昆虫,也不嫌弃动物的尸体,即使是从未见过的海鲜,只要出现在领地上,它们也照单全收,一些强悍的蚂蚁甚至会捕食同类,把自己同伴的尸体也看做蛋白质给吃掉。另外,植物也是蚂蚁的食物来源。植物的种子能给蚂蚁提供糖类,是成年蚂蚁最需要的营养。例如收获蚁的主食就是植物种子,它们将种子收集到蚁巢中,再按照不同的种类分别储存在一个个小房间里作为蚁粮。除了从自然界获取食物,一些与人类为邻的蚂蚁还会从人类的生活环境中开发食物来源。我们常常在家里的阳台上和厨房里发现蚂蚁。

它们喜欢收集糖和饼干等,包括丢弃的食物残渣。它们还捕食家养的昆虫宠物,所以养蚕的农户必须清除房屋附近的蚁巢,否则蚂蚁队伍就会长驱直入,杀死并搬走蚕宝宝。在严酷的环境中,蚂蚁养成了不挑食的好习惯,让它们熬过了一次又一次毁灭性的灾难。

除了行军蚁那种没有固定住址、到处游荡的种类,大多数蚂蚁都是筑巢的能手,

它们的巢穴可谓多种多样。建造在地下的被称为土巢,有的土巢会向地面上突起形成一座小丘,也就是蚁山。蚁山往往只是蚂蚁巢穴的“冰山一角”,在地面之下还会有巨大的巢穴。因此拥有蚁山的蚂蚁群体的数量会非常巨大,最好不要去招惹,否则会引来蚂蚁们的围攻。树栖蚂蚁将巢穴建造在树上,有泥巢和叶巢,或者直接在树干上打洞。悬挂在树枝上的泥巢就像是蚂蚁的“花园”——植物从泥巢中生长出来,看上去就像一个个花园。蚂蚁将植物种子埋在泥巢中,

树上的蚂蚁巢穴

待植物发芽生长时,可以利用植物的根系来扩大和稳固蚁巢。发明叶巢的是织叶蚁,它们在树叶上站成一排,用上颚拉拢两片树叶,另外有工蚁衔着老熟幼虫在两片树叶的接缝间来回吐丝,将树叶粘连在一起,建造成一层裹一层的巢穴。

蚂蚁在一生中都孜孜不倦地觅食和筑巢,无论遇到什么样的灾难,只要还有少量生殖蚁存在,它们就能找地方繁衍生息。

忙碌的一生

珍贵的翅膀

我们平时看见的蚂蚁,都是用六条腿奔波着,没有翅膀。然而,肩负起繁殖后代责任的雄蚁和雌蚁都长着翅膀,

雄蚁

可以飞到数米高的空中。每年扶春末到秋末是蚂蚁交配的季节,生殖蚁会从巢穴中爬出来,成群结队地飞向交配地点,这是蚂蚁王国最隆重的仪式,被称为“婚飞”。仪式开始的时候,工蚁和兵蚁会先涌出巢穴,赶走附近的敌人,为生殖蚁提供地面保护。接着是一群雄蚁飞到选择好的交配地点,释放出信息素,雌蚁循着气味飞到雄蚁群中,选择交配的对象。几只雄蚁会争夺一只雌蚁,这时优胜劣汰的自然法则开始发挥作用,那些体力好能坚持到最后的雄蚁将得到交配权,和雌蚁一起落到附近的草木上,完成交配。交配完的雄蚁会很快死亡,但它的精子可以在雌蚁的体内保存几十年,不断地供应给雌蚁产生后代。雌蚁在交配完后会离开,寻找适合产卵的地方降落下来筑巢产卵,也可能再接着进行几次交配。这种雄蚁先集群、雌蚁后赶来交配的方式,被称为“雄蚁集群模式”。另外还有一种“雌蚁召唤模式”,指雌蚁爬出巢穴不远,就在地面上释放信息素,召唤雄蚁前来交配。这种模式的好处是降低了雌蚁外出的风险,从而增加了蚁群繁衍的机会。

蚁后

王国的诞生

完成交配的雌蚁就成为受精蚁后,它会离开母巢占据的区域,飞行一段时间后选择一个适宜筑巢和产卵的地方降落下来,折断自己的翅膀,开始营造一个新的王国。

对新蚁后来说,第一次独自筑巢产卵的经历是十分残酷的。如果选错了地方,降落在其他蚂蚁的巢穴附近,新蚁后就可能被其他蚂蚁发现并杀死。为了躲避敌人的侵害,新蚁后必须尽量减少自己的气味扩散,它往往将巢穴的出口堵住,独自在黑暗中产卵。几天到十几天后,第一批蚁卵孵化出来了,这时候蚁后会用储藏在自己体内的食物来喂养幼虫,但往往储备有限,它只好用自己身上的一些肌肉组织来当作幼虫的食物。一两个月后,当第一批工蚁诞生时,蚁后已接近衰竭。接着,工蚁接管了觅食、育幼和照顾蚁后的工作,蚁后才过上真正的王后般的生活,它开始不停地产卵、孵化出新的工蚁,工蚁们则将巢穴不断扩展,成为一个越来越壮观的王国。然而,有的蚁后没有那么幸运,如果孵化出来的第一批工蚁外出觅食时遭遇到不测,或者扩散的气味引来强大的敌人,这个新生王国可能到此就夭折了。

蚁后

奇异的多态性

蚂蚁是完全变态的昆虫,要经历卵、幼虫和蛹的生长阶段,最后羽化成成虫。由同一个蚁后产出的卵,到最后会产生出性别、体形和分工都不同的成虫。如果蚁后产出的是由储存在体内的精子和卵结合成的受精卵,产生的后代就是雌性;如果蚁后直接产出未受精的卵,产生的后代就是雄性,即“婚飞”时负责交配繁衍后代的雄蚁。然而,由受精卵繁育出的雌蚁也会产生分化,少数会成为具有生殖能力的雌蚁,长着珍贵的翅膀,等到交配季节来临时就会离开巢穴,像自己的母亲一样到远方建立一个新的王国;而大多数雌蚁不具有生殖能力,成为王国中忙碌一生的工蚁。工蚁的体形也有大小之分,有些种类的蚂蚁的工蚁可以分为小工蚁、普通工蚁和大工蚁。大工蚁也是兵蚁,是工蚁中的强者,长着与自己身体不成比例的硕大的头和强壮的上颚,负责切下大块的食物和打仗。

其实,一枚受精卵将来会长成生殖蚁还是工蚁是后天决定的。幼虫吃什么食物长大,是影响它们发育的重要因素。吃得越营养的幼虫,越能发育成级别高的成虫。蚁后会在巢穴中释放出一种化学物质来阻止幼虫发育成生殖蚁,特别是在一些刚形成的巢穴中,还供养不起更多的生殖蚁,蚁后就会严格控制幼虫的发育,只产生工蚁。只有在王国已经足够强大,食物有了富余的情况下,蚁后才会放松控制,让卵和幼虫根据四季温度的变化,周期性地产生生殖蚁。强大的兵蚁也会通过释放化学物质来阻止幼虫发育成兵蚁,只有在兵蚁因为伤亡导致数量减少,这种化学物质的浓度变弱时,才能产生出新的兵蚁。此外,工蚁也能筛选出对群体不利的幼虫,将其剔除掉,以维护王国的利益。

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网友评论
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显示评论内容(2)
  1. 羽神传说2023-09-28 03:20羽神传说[吉林省网友]203.32.140.147
    蚂蚁的努力和智慧让人佩服,它们的生存方式和社会结构有很多值得人类学习的地方。
    顶2踩0
  2. 木门尤瞥2023-05-31 15:30木门尤瞥[天津市网友]111.223.243.181
    蚂蚁虽小,却展现了极强的团队合作和社会组织能力,确实是进化史上的强者。
    顶4踩0
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