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《蟻人》里操控螞蟻的本事,是在模仿蟻后嗎?

在剛剛過去的這個周末,你的朋友圈被最新上映的小螞蟻刷屏了嗎?早在第一部《蟻人》電影里,主角就可以將自己的身體縮小到螞蟻的大小,並操控螞蟻和自己並肩作戰。螞蟻是如何做到如此有組織性的?它們真實的社會又是怎樣的呢?

蟻人和子彈蟻(Paraponera clavata)一起進軍。圖片:《蟻人》

「真正的」社會性

我們經常將螞蟻的「社會」和人類的「社會」相提並論,其實這兩者大不相同。螞蟻和黃蜂、蜜蜂、白蟻這些動物的社會結構與眾不同,被稱為真社會性(eusociality)。真社會性動物有幾個特點:

1、繁殖分工,繁衍後代的大業由特定個體(蟻后、蜂后等)承擔。

2、世代重疊,不同代的個體會同時生活在一起。

3、合作撫育,會照顧同一群體里其他個體的後代。

在具有真社會性的動物里,扮演不同角色的個體分屬於不同的品級,比如蟻后、工蟻、雄蟻等,英文術語叫做caste。熟悉人文社科的人可能會注意到,這個詞同樣也被用來描述人類的種姓制度。從不同階層的個體扮演不同角色、階層之間難以互相轉換這兩點來看,這兩者還真的有異曲同工之處。

一種切葉蟻中不同品級的形態。圖片:GameKeeper / wikipedia

那麼在這些和我們不一樣的社會裡,又會發生什麼有趣又特別的事呢?

憑本事打下江山,為何還要管?

在螞蟻群中,蟻后是蟻群的中心,但是她並不會獨攬大權,這並不意味著她是個「走群眾路線」的親民幹部,而是因為其他螞蟻的事情她壓根不會去管。和狼群或者是人類這些由首領指揮的社會不同,螞蟻和其他真社會性動物的社會處於一種自組織的狀態。螞蟻沒有頭目,也沒有統籌大局指揮行動的能力,但是螞蟻個體之間基於信息素的簡單互動堆疊在一起卻能完成複雜的行為。

行軍蟻會在大樹的基部構築巨大的帳篷作為營地;每一隻視力極差的工蟻所做的只是抓住身邊的同伴而已,但最終卻會蓋起一堵由無數螞蟻組成的大廈,這就是真社會性動物的自組織行為。圖片:Geoff Gallice / wikimedia

無論覓食、進攻還是保衛家園,都是工蟻在自組織的狀態下自發完成的,蟻后一點兒也不會管。直到蟻巢被敵人攻破,她才會在一片混亂之中逃之夭夭。

火蟻屬Solenopsis的螞蟻為蟻人搭建橋樑。圖片:《蟻人》

但是蟻后也並不是單純的生育機器,很多螞蟻並不是單後制,而是同時有多個蟻后。這些蟻后之間的「宮斗」一點也不亞於我們看的電視劇。地位高的蟻后擁有更優先的生育權和更多的後代,有些種類里高等級的蟻后對低等級的蟻后還有一整套特殊的體罰儀式,可以說是外戰外行內戰內行了

勞動無限好,誰說生不了

和很多人的認知不同的是,螞蟻中的工蟻其實是能產卵的,而且卵也能順利長大。螞蟻和真社會性蜂類的性別決定機制非常特殊:卵細胞和精子結合成的受精卵(二倍體)會發育成雌性未受精的卵(單倍體)則發育成雄性。蟻后會將雄性的精子儲存在儲精囊中,產卵的時候通過決定讓卵受不受精來控制後代的性別。而工蟻只能產下未受精的卵,自然就只會發育成雄性了。

蟻后的主要任務就是生生生。圖片:Gary D. Alpert / wikipedia

如果蟻后死亡,失去了未來的工蟻們往往會產大量的卵繁殖出一大批雄性,作為它們最後的倔強。彷彿在說「這是我最後的染色體了,請收下吧!」

還有一些雙刺猛蟻屬的螞蟻壓根就沒有蟻后,它們的工蟻有完全的交配和繁殖能力。工蟻胸部有一對類似翅芽的結構,在這個結構的調控下它們能像蟻后一樣交配繁衍。但巢中扮演蟻后角色的工蟻只有一隻,它會把其他工蟻的翅芽都咬掉,手動「去勢」,可以說十分心機了。

一種雙刺猛蟻,胸部那一對小黑點就是掌管了生育大權的翅芽狀結構。圖片:April Nobile / wikimedia

這和說好的不一樣啊!

卵、蛹和幼蟲是蟻群的未來,如果發生了什麼危險,工蟻第一反應就是把它們轉移到安全的地方去。但它們同時還有另一個光榮的身份——儲備糧

螞蟻的卵有很大一部分並不是用來孵的,而是用來吃的,這類卵叫做營養卵。在新蟻后白手起家建立蟻群的時候,她沒有什麼身外之物,倒是有一身的營養儲備;因此在沒有食物的情況下,她們的育兒妙招就是拿自己的卵喂自己的幼蟲

而當饑荒來臨,蟻群沒有東西可以吃的時候,卵、蛹和幼蟲就是寶貴的糧食了。幼蟲和卵會先被吃掉,因為蛹不消耗資源,留著說不定明天就羽化成珍貴的勞動力了。

巢穴暴露時,立刻開始搬運後代的工蟻們。圖片:深山蟲吟

社會也有寄生蟲

有一些種類的螞蟻自己不從事生產,專門掠奪其他螞蟻的蛹和幼蟲當作自己的勞動力。這種「蓄奴」行為在螞蟻中獨立演化出了很多次,其中最有名的一支就是悍蟻屬的成員了。它們的上顎特化成鐮刀狀,專門用來攻擊其他螞蟻。由於它們的上顎過於特化導致自己的生活無法自理,如果缺少了「奴隸」的幫助它們連飯都吃不上。悍蟻會定期掠奪其他螞蟻(一般為體型相似的蟻屬),搶走幼蟲和蛹,一部分當作食物吃掉,另一部分等待它們羽化成工蟻之後為自己服務。

正在大肆掠劫的悍蟻。圖片:James C. Trager / wikipedia

雖然聽起來很威風,但這種「蓄奴」行為的本質其實是寄生行為。和其他寄生蟲一樣,如果沒有了寄主悍蟻根本沒法存活。但這種寄生也非常特殊,不是一個個體寄生在另一個個體上,而是一個昆蟲社會寄生在其他社會上,因此它們也獲得了一個特殊的稱謂——社會性寄生蟲

除了悍蟻這樣高調好戰的,社會性寄生的螞蟻還有其他低調的類群。它們有的瞞天過海混進其他蟻群騙吃騙喝,有的甚至拋棄了工蟻,演化到只剩下蟻后和雄蟻,和上面提到的雙刺猛蟻可謂是演化路上的兩個極端。這類寄生性的蟻后會貼在寄主蟻后的身上,把自己的卵和寄主產在一起,被騙的工蟻還以為辛辛苦苦養大的都是自家人呢。

合零為整的超級生物體

螞蟻和黃蜂這樣的社會性昆蟲,很多行為和生存策略在我們看來可能是匪夷所思的,但如果把整個巢群當作一整個生物體,它們的行為又變得和其他生物非常相似。因此它們經常被描述為超級生物體(Superorganism)。在超級生物體里,個體並不重要,幼蟲可以像脂肪一樣重新被吸收,遇到敵人時犧牲的士兵只不過是超級生物體的白細胞,搜刮食物的大隊則是超級生物體伸出去的手

行軍中的游蟻(Eciton burchellii)。圖片:Geoff Gallice / wikipedia

當蟻后死去,名為蟻群的超級生物體也就迎來了死亡,但有一些蟻群在理論上是可以永存的。一些蟻屬和小家蟻屬的螞蟻,不但擁有很多蟻后,還會不斷有雌性在內部被分配成為新女王,子子孫孫無窮盡

而以行軍蟻為代表的游蟻屬,雖然只有一個女王,但是每隔幾年蟻群就會舉行一次「大選」,從蟻后的女兒中選出合適的王儲接替老蟻后的位置。所以對於這些螞蟻來說,它們蟻群的歷史和物種的年齡一樣長。只要地球的生態系統中還有它們的位置,這些超級生物體就能將同一支血脈永遠地傳承下去。

本文是物種日曆特約稿件,來自物種日曆作者@深山蟲吟。


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