13億年前就存在於地球上進化最完美的昆蟲

13億年前就存在於地球上進化最完美的昆蟲

進化史上的強者

弱小的外表

螞蟻和蜜蜂、胡蜂是近親，同屬於胡蜂總科，膜翅目。螞蟻的體長從0.75毫米到52毫米不等，顏色也多樣化。大多數螞蟻的體色是紅色或黑色，極少數是綠色，一些熱帶螞蟻的體色帶金屬光澤。現在世界上已發現10000多種螞蟻，而科學家估計實際數量更多。

熱帶螞蟻

螞蟻在外形特徵上有著和其他昆蟲顯著的區別。螞蟻的頭部兩側長著兩隻複眼(但它們的視力並不好，一些種類的螞蟻長年生活在黑暗的巢穴中，幾乎是瞎子)0螞蟻的額頭上長著三隻單眼，用來感知光線的變化。此外，在螞蟻的頭上還長著一對可以彎曲的膝狀觸角，可以用來分辨化學信息素，感覺空氣的振動。螞蟻的嘴巴上長著兩片強壯的上顎，用來銜住食物，搬運物件，建造巢穴和防禦。一些種類的螞蟻在口腔中長著像小袋子的口下囊，可以用來暫時貯存食物，在返回巢穴時再餵給同伴或幼蟲。

螞蟻觸角

螞蟻的胸腹部上長著三對足，後腹部的腹腔內長著重要的內臟，包含生殖和排泄系統，以及很多腺體。和其他昆蟲一樣，螞蟻也長有外骨骼，就是一層包裹在身體外面的保護套。昆蟲沒有肺，氧氣和二氧化碳等氣體都是通過外骨骼上細小的呼吸孔進行交換的。螞蟻沒有血管，但在背上長著細而長的帶孔的管子，功能和心臟一樣，稱為「背主動脈」，作用是將血淋巴輸送到頭部，維持體內的液體循環。螞蟻的神經系統是由沿著腹側延伸到整個身體長度的神經索構成，上面布滿神經節和分支，延伸到螞蟻身體的每個細小肢端。胸腹部和後腹部是由結節連接的，結節是螞蟻特有的生理構造，是它們區別於其他膜翅目昆蟲的重要特徵。結節一般有兩節，少數種類的螞蟻只有一節結節。

雖然螞蟻在外表看去很弱小，但螞蟻家族卻是地球上最興旺的昆蟲家族，除南極大陸以外，它們分布在世界上每一塊土地的各個角落。螞蟻是一種很古老的昆蟲，早在13億年以前的白堊紀中期，恐龍生活的時代，一些古代螞蟻就開始出現在北半球古大陸。那時螞蟻剛從胡蜂中分化出來，數量還很稀少，只佔當時昆蟲總量的1％。大約在1億年前，當被子植物開始在地球上出現時，螞蟻也開始了大規模的分化。到6000萬年前的第三紀初期，在經歷了適應性擴張之後，螞蟻呈現出生態優勢，數量猛增。在科學家發現的第三紀化石上，常常留有古代螞蟻的蹤跡，特別是在琥珀化石里有大量的古代螞蟻被完整地保存了下來。這些古代螞蟻有1／10的種類一直繁衍生存到了今天，總數量達到1018隻。

遠古螞蟻

螞蟻的數量如此之多，在地球上生存時間如此之長，那麼它們強大的生命力從何而來呢?

螞蟻在地球上佔有一個廣闊的「生態位」。何謂生態位?生態位是一個物種所處的環境以及其本身生活習性的總稱，是這個物種生存所需的廣義「資源」。一個物種只佔有一個生態位，生態位包含的範圍越廣，這個物種的適應性就越強，越不容易滅絕。

蟻群要生存和發展，首要條件是充足的食物。螞蟻是雜食動物，食譜很廣。螞蟻靠吃肉來獲取蛋白質，所以會捕食活的昆蟲，也不嫌棄動物的屍體，即使是從未見過的海鮮，只要出現在領地上，它們也照單全收，一些強悍的螞蟻甚至會捕食同類，把自己同伴的屍體也看做蛋白質給吃掉。另外，植物也是螞蟻的食物來源。植物的種子能給螞蟻提供糖類，是成年螞蟻最需要的營養。例如收穫蟻的主食就是植物種子，它們將種子收集到蟻巢中，再按照不同的種類分別儲存在一個個小房間里作為蟻糧。除了從自然界獲取食物，一些與人類為鄰的螞蟻還會從人類的生活環境中開發食物來源。我們常常在家裡的陽台上和廚房裡發現螞蟻，

任何角落都能看到它們

它們喜歡收集糖和餅乾等，包括丟棄的食物殘渣。它們還捕食家養的昆蟲寵物，所以養蠶的農戶必須清除房屋附近的蟻巢，否則螞蟻隊伍就會長驅直人，殺死並搬走蠶寶寶。在嚴酷的環境中，螞蟻養成了不挑食的好習慣，讓它們熬過了一次又一次毀滅性的災難。

除了行軍蟻那種沒有固定住址、到處遊盪的種類，大多數螞蟻都是築巢的能手，

行軍蟻

它們的巢穴可謂多種多樣。建造在地下的被稱為土巢，有的土巢會向地面上突起形成一座小丘，也就是蟻山。蟻山往往只是螞蟻巢穴的「冰山一角」，在地面之下還會有巨大的巢穴。因此擁有蟻山的螞蟻群體的數量會非常巨大，最好不要去招惹，否則會引來螞蟻們的圍攻。樹棲螞蟻將巢穴建造在樹上，有泥巢和葉巢，或者直接在樹榦上打洞。懸掛在樹枝上的泥巢就像是螞蟻的「花園」——植物從泥巢中生長出來，看上去就像一個個花園。螞蟻將植物種子埋在泥巢中，

樹上的螞蟻巢穴

待植物發芽生長時，可以利用植物的根系來擴大和穩固蟻巢。發明葉巢的是織葉蟻，它們在樹葉上站成一排，用上顎拉攏兩片樹葉，另外有工蟻銜著老熟幼蟲在兩片樹葉的接縫間來回吐絲，將樹葉粘連在一起，建造成一層裹一層的巢穴。

螞蟻在一生中都孜孜不倦地覓食和築巢，無論遇到什麼樣的災難，只要還有少量生殖蟻存在，它們就能找地方繁衍生息。

珍貴的翅膀

我們平時看見的螞蟻，都是用六條腿奔波著，沒有翅膀。然而，肩負起繁殖後代責任的雄蟻和雌蟻都長著翅膀，

雄蟻

可以飛到數米高的空中。每年扶春末到秋末是螞蟻交配的季節，生殖蟻會從巢穴中爬出來，成群結隊地飛向交配地點，這是螞蟻王國最隆重的儀式，被稱為「婚飛」。儀式開始的時候，工蟻和兵蟻會先湧出巢穴，趕走附近的敵人，為生殖蟻提供地面保護。接著是一群雄蟻飛到選擇好的交配地點，釋放出信息素，雌蟻循著氣味飛到雄蟻群中，選擇交配的對象。幾隻雄蟻會爭奪一隻雌蟻，這時優勝劣汰的自然法則開始發揮作用，那些體力好能堅持到最後的雄蟻將得到交配權，和雌蟻一起落到附近的草木上，完成交配。交配完的雄蟻會很陝死亡，但它的精子可以在雌蟻的體內保存幾十年，不斷地供應給雌蟻產生後代。雌蟻在交配完後會離開，尋找適合產卵的地方降落下來築巢產卵，也可能再接著進行幾次交配。這種雄蟻先集群、雌蟻后趕來交配的方式，被稱為「雄蟻集群模式」。另外還有一種「雌蟻召喚模式」，指雌蟻爬出巢穴不遠，就在地面上釋放信息素，召喚雄蟻前來交配。這種模式的好處是降低了雌蟻外出的風險，從而增加了蟻群繁衍的機會。

蟻后

完成交配的雌蟻就成為受精蟻后，它會離開母巢佔據的區域，飛行一段時間後選擇一個適宜築巢和產卵的地方降落下來，折斷自己的翅膀，開始營造一個新的王國。

對新蟻后來說，第一次獨自築巢產卵的經歷是十分殘酷的。如果選錯了地方，降落在其他螞蟻的巢穴附近，新蟻后就可能被其他螞蟻發現並殺死。為了躲避敵人的侵害，新蟻后必須盡量減少自己的氣味擴散，它往往將巢穴的出口堵住，獨自在黑暗中產卵。幾天到十幾天後，第一批蟻卵孵化出來了，這時候蟻后會用儲藏在自己體內的食物來餵養幼蟲，但往往儲備有限，它只好用自己身上的一些肌肉組織來當作幼蟲的食物。一兩個月後，當第一批工蟻誕生時，蟻后已接近衰竭。接著，工蟻接管了覓食、育幼和照顧蟻后的工作，蟻后才過上真正的王后般的生活，它開始不停地產卵、孵化出新的工蟻，工蟻們則將巢穴不斷擴展，成為一個越來越壯觀的王國。然而，有的蟻后沒有那麼幸運，如果孵化出來的第一批工蟻外出覓食時遭遇到不測，或者擴散的氣味引來強大的敵人，這個新生王國可能到此就夭折了。

蟻后

螞蟻是完全變態的昆蟲，要經歷卵、幼蟲和蛹的生長階段，最後羽化成成蟲。由同一個蟻后產出的卵，到最後會產生出性別、體形和分工都不同的成蟲。如果蟻后產出的是由儲存在體內的精子和卵結合成的受精卵，產生的後代就是雌性；如果蟻后直接產出未受精的卵，產生的後代就是雄性，即「婚飛」時負責交配繁衍後代的雄蟻。然而，由受精卵繁育出的雌蟻也會產生分化，少數會成為具有生殖能力的雌蟻，長著珍貴的翅膀，等到交配季節來臨時就會離開巢穴，像自己的母親一樣到遠方建立一個新的王國；而大多數雌蟻不具有生殖能力，成為王國中忙碌一生的工蟻。工蟻的體形也有大小之分，有些種類的螞蟻的工蟻可以分為小工蟻、普通工蟻和大工蟻。大工蟻也是兵蟻，是工蟻中的強者，長著與自己身體不成比例的碩大的頭和強壯的上顎，負責切下大塊的食物和打仗。

其實，一枚受精卵將來會長成生殖蟻還是工蟻是後天決定的。幼蟲吃什麼食物長大，是影響它們發育的重要因素。吃得越營養的幼蟲，越能發育成級別高的成蟲。蟻后會在巢穴中釋放出一種化學物質來阻止幼蟲發育成生殖蟻，特別是在一些剛形成的巢穴中，還供養不起更多的生殖蟻，蟻后就會嚴格控制幼蟲的發育，只產生工蟻。只有在王國已經足夠強大，食物有了富餘的情況下，蟻后才會放鬆控制，讓卵和幼蟲根據四季溫度的變化，周期性地產生生殖蟻。強大的兵蟻也會通過釋放化學物質來阻止幼蟲發育成兵蟻，只有在兵蟻因為傷亡導致數量減少，這種化學物質的濃度變弱時，才能產生出新的兵蟻。此外，工蟻也能篩選出對群體不利的幼蟲，將其剔除掉，以維護王國的利益。

協作的樂土

螞蟻、白蟻和蜜蜂並稱為三大社會性昆蟲。

和簡單群居的昆蟲不同，社會性昆蟲的典型特徵就是出現了分工明確的社會。一隻螞蟻在破繭而出羽化成成蟲時，就註定了其一生在社會中擔任的角色。蟻后的壽命可達到幾十年，雄蟻的壽命只有幾周，它們只負責傳宗接代，工蟻能活幾周到幾年，做盡了螞蟻社會中的一切事務。剛剛出生的工蟻只負責照顧幼蟲和蟻后，過一段時間後開始做打理巢穴內部的事情。外出覓食和打仗這樣的活動在人類社會一般是由青壯年擔任的，在螞蟻社會卻是交給了一群老年「婦女」去完成。在螞蟻社會看來，外出意味著危險，年紀大或者快要死亡的工蟻從事外出活動，可以將青壯年勞力保存下來照顧巢穴內部。

一項最新研究認為。螞蟻也實行退休政策。美國研究人員發現，在中美洲切葉蟻蟻群中，

切葉蟻

年輕力壯的成員總是被委派完成最艱難的工作——將蟻群收集的葉片切成碎片。以它們銳利的牙齒，做這種工作並不困難。但是，隨著年齡增長，它們的牙齒會磨損並變鈍。到那時它們又能做什麼呢?它們被安排做另一種更合適的工作——把葉片輸運到糧倉。也就是說，它們退休了，但仍然老有所為，能繼續為家族做貢獻。

除了分工明確，社會的另一個重要特徵是群體間的個體頻繁地進行交流。螞蟻們主要是通過信息素來進行交流的。信息素是動物體內的腺體分泌的化學物質，通過釋放到空氣或水中進行傳播，同類之間釋放的信息素可以影響彼此的行為和習性。螞蟻使用信息素的本領是膜翅目中最強的，它們使用不同的信息素來表達不同的意思。比如前面說的「婚飛」交配時，生殖蟻釋放出的是性信息素；一隻被碾碎的螞蟻釋放出的告警信息素會在它周圍的螞蟻中間引起炸開鍋一般的反應，令它的同伴立即進入暴怒的進攻狀態。而信息素傳播開來，還能引起遠處同伴的注意。有很多種類的螞蟻都會使用一種「散布謠言信息素」，用來迷惑敵人，讓敵人自相殘殺。而當一隻覓食的螞蟻發現了它單獨不能搬運的食物時，它就會返回巢穴通知其他同伴，並且在返回的途中用尾部在地上留下一路示蹤信息素，

互相協助的螞蟻

互相協助的螞蟻

以便它的同伴們沿著這條看不見的路準確地找到食物。在來來回回搬運食物的過程中，每隻螞蟻都會不斷地釋放出示蹤信息素來維持搬運通道的氣味，直到食物全部搬運完，不再需要使用搬運通道，這時信息素的氣味才會漸漸散去。世界蟻學大師艾德華·威爾森

艾德華·威爾森

通過解剖螞蟻的後腹部發現，螞蟻召集同伴、指示蹤跡的信息素是由一個被稱為「杜氏腺」的腺體產生的，此外螞蟻還有毒腺、臀腺、腹板腺等十幾種不同的腺體，產生的信息素能構成近20個「單詞」來供螞蟻表達不同的意思。和其他昆蟲一樣，螞蟻接收信息素的工具是頭上的觸角，觸角不僅能捕捉信息素，還能分辨出其強度和指示的方向。

另外，螞蟻還能通過聲音和肢體進行交流。大多數種類的螞蟻可以通過摩擦長在腹部的一個擦刮器來發出短促的尖利聲，但螞蟻太小了，人類一般聽不見它們發出的聲音。兩隻螞蟻相遇時，它們會相互觸碰觸角打招呼傳遞信息。在工蟻之間還有一種特殊形式的交流，叫做交哺。螞蟻長著兩個胃，一個是給自己提供營養的胃，一個是「社會胃」，工蟻之間常常相互餵食，它們將食物嚼爛後儲存在社會胃裡，遇到需要餵食的同伴時就把社會胃裡的食物和水吐回口腔里再餵給對方。特別是一些兵蟻的上顎過於發達，有礙進食，於是工蟻就承擔起了給這些兵蟻餵食的工作。

相互餵食

據英國科學家最新研究發現，有的螞蟻還會「鬧革命」。我們知道，螞蟻社會由蟻后統治，工蟻雖然數量眾多但身份卑微，一生都在勤勤懇懇地工作。然而，一種生活在西班牙的細胸蟻卻擁有選誰當蟻后的本領，它們就像革命群眾一樣，欺凌甚至殺死多出來的蟻后，只留下一個蟻后來繁殖後代。

一個螞蟻的巢穴在繁榮壯大之後，就會產生新的生殖蟻，其中的雌蟻在交配成功後會成為新的蟻后。有的新蟻后會直接回到母巢，或者在母巢附近開始繁殖後代，一個蟻巢由此誕生、不斷壯大並擴張領土，最終形成非常大的規模。例如在日本發現的一個石狩紅蟻蟻群，已經擁有3億隻工蟻，108萬隻蟻后，生活在4500個相互連通的超級蟻巢中。雖然如此規模的蟻群實屬罕見，但多個蟻后並存在同一蟻巢中的情況卻很普遍。這是因為螞蟻在進化的過程中喪失了一種在同類中區別不同巢穴的能力，於是只要是生活在同一領地中，即使是不同蟻后所生的螞蟻之間也不會發生爭鬥。

然而，西班牙細胸蟻的工蟻卻能決定誰來當蟻后，它們對此具有高度的熱情，對待它們不滿意的蟻后殘酷無情，即使這些蟻后擁有繁殖後代的能力，也要被驅逐或置於死地。工蟻們推舉並保護它們唯一承認的蟻后。科學家經過四年的研究，並沒有發現在蟻后之間存在攻擊性，所以「鬧革命」都是工蟻自發的行為。其實，在1億多年漫長的歲月里，蟻群已經進化成為非常複雜和完整的社會，工蟻在社會中扮演著重要的角色，它們不僅辛勤勞作，還能解決成員間的矛盾衝突。不過，西班牙細胸蟻所表現出的「革命性」還是首次被發現。讓科學家感到吃驚的還有，作為同一種螞蟻，那些生活在英國、法國和德國的細胸蟻卻對「革命」毫無興趣，它們和大多數螞蟻一樣，允許多個蟻后並存，對每個蟻后都溫順而忠誠。

科學家對同種螞蟻之間緣何會產生如此大的差異產生了濃厚的興趣，因為如果弄清楚了西班牙細胸蟻為什麼會變異得具有侵犯性，或許就能找到對付其他侵犯性強的螞蟻的方法。

放牧的農夫

蚜蟲與螞蟻

蚜蟲和其他半翅目昆蟲靠吸食植物的汁液為生，它們能排泄出一種帶甜味的液體，叫做蜜露。蜜露中的糖分能為螞蟻提供高能的營養，是螞蟻最喜愛的食物之一。為了長期獲得蜜露，螞蟻會充當起「放牧的農夫」的角色，把蚜蟲當作奶牛來放牧。白天，螞蟻將蚜蟲成群地趕到巢穴外的植物上，讓蚜蟲進食。我們常常能觀察到，螞蟻在成群的蚜蟲身上爬來爬去，用觸角不停地拍打蚜蟲，收到信號的蚜蟲就會從尾部分泌出一粒透明的蜜露，螞蟻立即將這圓圓的露珠吸到自己的肚子里。在「放牧」的過程中，螞蟻會將蚜蟲從植物間趕來趕去，就像是尋找更豐美的牧場。如果有瓢蟲之類喜食蚜蟲的昆蟲跑來侵犯，螞蟻們會毫不猶豫地將它們趕走。到了晚上，「螞蟻農夫」會趕著「蚜蟲奶牛」回家休息。蚜蟲給螞蟻提供蜜露，螞蟻則為蚜蟲提供保護的這種互惠合作關係，被叫做「共生關係」。在自然界，螞蟻能和許多生物形成共生關係。

除蚜蟲以外，還有介殼蟲、小灰蝶科的幼蟲等通過為螞蟻提供蜜露來尋求螞蟻的保護，甚至一些植物，如桃樹和銀白楊，為了吸引螞蟻前來幫助自己清除害蟲，也會從從樹皮和樹葉中分泌出蜜露。

介殼蟲

辛勤的園丁

大多數種類的螞蟻都外出覓食，少數種類的螞蟻卻能通過種植的方式獲取食物，切葉蟻就是其中一種。

切葉蟻工蟻的體形有大、中、小之分，這麼細緻的多態性分化是有原因的。切葉蟻的食物是一種蘑菇，但不是由工蟻四處覓食收集而來，是它們自己種植在巢穴中的。大工蟻長著強壯的上顎，可以切斷植物的根莖，它們負責外出收割植物的葉子，源源不斷地搬回巢穴中；中等體形的工蟻負責將葉子加工成細小的碎片；碎葉被交給體形最小的工蟻，用來鋪菌床。切葉蟻能夠從蘑菇的生長狀態和散發出的化學信號來判斷哪一些植物對蘑菇生長有益，而一旦它們發現某種植物的葉子對蘑菇有毒害，就再也不會收集這種植物了。在切葉蟻的地下巢穴內，蘑菇在螞蟻的照顧下生長得很快，於是小工蟻要定期清除多餘的菌絲，

切葉蟻

切葉蟻

以免蘑菇過度繁殖造成蟻巢內缺氧，如果這樣的不幸發生，工蟻只能帶著蟻后、卵和幼蟲舉家逃亡。

除了有目的地種植，螞蟻還在無意間幫助植物繁殖。前面我們講的收穫蟻，會把植物的種子收集起來分門別類地儲存在巢穴中當糧食，而這些種子如果沒有被吃完，就會藉助蟻巢里的溫暖土壤發芽生長。一些容易遭受火災的草場植物最歡迎收穫蟻收集它們的種子，這樣它們的種子就能在安全的地下被保存下來，不會在火災來臨時被付之一炬。

在亞馬孫熱帶雨林里，分布著一些被當地人稱為「魔鬼花園」的地帶——在生物多樣化的熱帶雨林中，竟然出現了一些只有單一直物存活的區域，成為當地人傳說中的「魔鬼居住的花園」。「魔鬼花園」的秘密最終被美國科學家揭開了。所謂「魔鬼」，是一種被叫做「檸檬蟻」的螞蟻，

「檸檬蟻」

「檸檬蟻」

這種螞蟻寄居在蟻棲樹上，蟻棲樹為檸檬蟻提供了全套食宿，它們中空的樹榦有利於螞蟻建造巢穴，樹上生長的叫做繆勒氏小體的白色顆粒為螞蟻提供了豐富的蛋白質、脂肪和維生素。作為回報，螞蟻不僅幫助蟻棲樹驅趕專門收割葉子的切葉蟻，而目還能殺死蟻棲樹周圍的植物來確保蟻棲樹的生長。檸檬蟻一旦發現蟻棲樹附近長著其他植物，就會將蟻酸注入，其他植物的葉子中，用不了幾天植物就會枯死。

引狼入室

螞蟻與其他生物的互惠共生關係產生了喜蟻動物和喜蟻植物，但有時螞蟻也會被這些動植物欺騙，互惠共生變成引狼入室。

小灰蝶的幼蟲在脫兩次皮後，發育出蜜腺，能夠分泌出蜜露供螞蟻食用，這時候它們從樹上落到螞蟻巢穴附近，期待螞蟻能發現並將它們搬運回蟻巢。小灰蝶幼蟲和螞蟻的共生是為了在幼蟲階段獲得螞蟻的保護，當螞蟻為了蜜露而接納它們後，它們就會在蟻巢內住下來，專營偷吃螞蟻幼蟲和卵的勾當，把自己養得白白胖胖的。它們甚至還能發出一種振動信號，讓螞蟻把它們當作是自己的幼蟲並搬運到育幼的房間里。

除了被其他動物欺騙，螞蟻有時也會被同類欺負。一種悍蟻會定期搶劫鋪道蟻的巢穴，它們不僅吃掉鋪道蟻的卵和幼蟲，還會將幼蟲搶走，培育成自己的奴隸，只是這些成為奴隸的工蟻除了離開自己的母巢幹活外，在其他方面的待遇和主人家沒什麼不同。

雖然有很多動物以螞蟻為食，但總體來說，螞蟻損失的速度小於繁殖的速度，於是這個小小的生物在地球上生生不息。

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