螞蟻搬東西時會產生什麼激素

螞蟻搬東西時會產生什麼激素

群體生活的螞蟻經常獨自外出尋找食物，有時走很遠的路。從很遠的地方回到蟻穴，不是一件簡單的事情。但小小的螞蟻卻有一套傑出的認路本領，即使濃雲密布，或者地面上被破壞，它們仍舊會找到蟻巢，只不過要多走些彎路而已。
為什麼螞蟻能夠准確尋找歸途，這個問題像謎團一樣，長久吸引著動物學家的興趣。在探索過程中，研究者也找到了螞蟻用來辨別方向的、行之有效的方法。比方說，發揮超常的記憶力，利用氣味信息等。
不過，最新的研究發現令人意想不到———螞蟻能夠將“幾何信息學”有效地“應用”在認路上。螞蟻的這個特點是由英國科學家發現的，而相關研究成果發表在最新一期的《自然》雜志上。
科學家肯定，化學信息在螞蟻識途中發揮著重要作用。
研究結果顯示，當螞蟻外出覓食或在回家的途中，一般情況下它們都會釋放特殊的信息素氣味來標示行進的軌跡———當行進路線出現一定角度的轉彎，它們便會釋放這種微量的特殊氣味作為路口路標，同時標示出來的路口角度還會暗示是否有食物源存在，或僅僅就是一條普通的岔路口。
研究人員在文章中介紹稱，在對野外螞蟻活動的研究過程中研究者發現，當專職負責偵察任務的偵察螞蟻從蟻穴出發後，它們會運用一種有特殊氣味的信息激素全面標示出其行進的軌跡，而後續出洞的工蟻們將依照這些信息素的指示向有食物的目的地不斷進發。
假如上述方法不能奏效，螞蟻該怎麼辦？
法老蟻最初生長在南非，如今已成為常見的家庭害蟲。一般情況下法老蟻會通過釋放稱為信息素的特殊化學物質來標示各自行進的軌跡。從理論上講，迷路的法老蟻可以通過信息素軌跡，根據信息素氣味尋找食物或者回家的路。
但據拉特尼克斯教授和其他兩位研究人員、謝菲爾德大學計算機學系教授鄧肯傑克遜和邁克·霍爾克姆表示，這種方法相對而言比較浪費時間。
英國謝菲爾德大學的科學家在觀察一種名為法老蟻的小型螞蟻搬運草料時發現，螞蟻辨別方向時更好的辦法是利用反向軌跡。
反向軌跡是指滿載而歸的螞蟻在返回蟻巢時，只要按照與出來時相反的角度便能循路而歸。
謝菲爾德大學的研究小組稱，過去一直研究螞蟻信息素軌跡的研究人員並未發現這種方向標志或者反向性。正如他們所預想的那樣，螞蟻不僅僅通過軌跡路線上信息素濃度的不同尋找食物或者巢穴，而且還通過幾何學。
為了驗證他們的理論，科學家將單個螞蟻在直線軌跡和55度的軌跡分別方向的能力進行了比較。科學家發現，在直線軌跡上的螞蟻無法准確地確定它們的方向，而它們處於分岔軌跡時，大約45%的螞蟻都能夠在第一個岔路口准確分清它們的方向。科學家的實驗證明，幾何形岔路口向法老蟻提供了所需要的反向性。
螞蟻准確定位的軌跡交叉的最理想角度是60度左右。
研究小組接著又對呈30度和120度等各種不同角度的軌跡進行了研究，結果發現，螞蟻准確定位的軌跡交叉的最理想角度是60度左右。他們發現，不僅法老蟻在處於這個角度的岔路口時定向最為准確，而且其它種類的螞蟻也有同樣的規律。
英國謝菲爾德大學植物動物學教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示，通過幾何學(想象一個大寫的y)，迷路的螞蟻能夠重新找到回家的方向。在軌跡的交叉點，從洞中出來的螞蟻會發現兩條大約呈30度角(相對於目前前進軌跡)的軌跡(想象一只螞蟻從巢穴———y的下部———向外爬行)。這就意味著當螞蟻們從蟻穴出發時，只要沿著這些事先標好角度的特殊路徑行進，就一定能夠找到食物資源，而當滿載而歸的勞動者要返回蟻巢時，只要根據這一螞蟻家族自創的“60度法則”，按照相反的角度循路而歸。由此一來，只要嚴格遵循這些路標的指示，外出的螞蟻就絕對不會錯過回家的路。
幾何學方法定向的發現讓科學家大感吃驚。
美國堪薩斯大學生態學和進化生物學系的教授魯道夫·傑德爾表示，螞蟻利用軌跡幾何學方法定向的發現讓他們大感吃驚。
已知植物樹根、動物心髒血管系統等自然分岔網絡經過進化，可以使分配資源所需的能量降至最低水平，謝菲爾德大學的研究人員總結說，螞蟻軌跡網絡可能出於同樣原因進行進化：將食物最為有效地運進它們的洞穴。螞蟻利用這種專門幾何學確定方向可能只是給它們帶來次要利益。拉特尼克斯教授說：“它們可能出於這樣一個原因，那就是從中‘免費’獲取好處。”
傑德爾教授表示，軌跡幾何學只有在螞蟻迷了路、缺少可選擇的方向線索以及沒有其它螞蟻跟隨的自然情況下才會對它們有幫助。他說：“目前研究人員還不了解軌跡幾何學使用的頻率……螞蟻為了增加覓食的效率，便需要使用這種被科學家新發現的技能。”
“羅馬人說，條條大道通羅馬。而對螞蟻來說，則是條條道路通往蟻巢。”弗朗西斯·拉特尼克斯教授說。
螞蟻比較普遍的識路方式是氣味路標。螞蟻走路的樣子很像盲人，它們的觸角跟盲人手裡的竹竿一樣，每走一步，都要用兩根“竹竿”不斷地敲地，這也是在探路。螞蟻的觸角比盲人的竹竿還靈。因為這對觸角有兩種功能：一種是觸覺作用，通過觸角接觸外界，就能探明前面物體的輪廓、形態和硬度，以及前進道路的地形起伏等情況。這種作用跟盲人的竹竿完全相同。另一種是嗅覺作用，通過聞味進行識別。
這是盲人的竹竿所沒有的。螞蟻一邊走路，一邊從腹部末端的肛門和腿上的腺體裡不斷分泌出少量的、帶有特殊氣味的化學物質，叫做標記物質，沾染在路上，留下痕跡。遠離蟻巢的同窩螞蟻，回巢的時候，就用它的特殊鼻子———觸角，來聞著這條氣味路標前進，這叫做“氣味導航”。
氣味導航與天文路標
螞蟻是用什麼辦法重建新路標的呢？一般是采用另一種定位手段。那就是靠太陽的位置，用天空偏振光來導航，又叫天文路標。這個秘密，在很早以前就被法國昆蟲學家法布爾發現了。偏振光是指只在某個方向上振動，或者某個方向的振動占優勢的光。太陽光本身並不是偏振光，但當它穿過大氣層，受到大氣分子或塵埃等顆粒的散射後，便變成了偏振光。沙漠中有一種螞蟻，在離開自己的巢穴時，總是彎彎曲曲地前進，到處尋找食物，可是一旦得到食物後，即使在離巢很遠的地方，也會沿直線返回原地。科學家讓螞蟻在回巢的路上，戴上“有色眼鏡”———使它通過各色濾光片觀察天空。結果發現，讓螞蟻看波長為410納米以上的天空光，會使螞蟻像迷了路一樣，忘記回家的方向；如果給它看波長在400納米以下的光，螞蟻一下子便找到了前進的方向。而紫外線的波長正是在400納米以下，也就是說，螞蟻是用紫外線導航的。但是，如果使天空光去掉偏振，變為非偏振光，螞蟻的正常行動也會被打亂。由此可見，螞蟻是利用偏振紫外線導航的，它們的眼睛是天然的偏光導航儀。

【螞蟻的基本特征】

螞蟻（ant）屬節肢動物門，昆蟲綱，膜翅目，蟻科。

目前有21亞科283屬(afterbolton2003)（主流沿用的是16亞科的分類系統和21亞科的系統相比，新的系統從猛蟻亞科中分出了若干亞科）。螞蟻是人們常見的一類昆蟲，很容易識別。一般體小（0.5mm-3cm），顏色有黑、褐、黃、紅等，體壁具彈性，光滑或有毛。口器咀嚼式，上颚發達。觸角膝狀，4~13節，柄節很長，末端2~3節膨大。腹部第1節或1、2節呈結狀。有翅或無翅。前足的距大，梳狀，為淨角器（清理觸角用）。為多態型的社會昆蟲據估計，僅有大約半數的螞蟻——目前約為11700種——被描述了。一個更大范圍的螞蟻區系研究也有待進行。常見的有小家蟻monomoriumpharaonisl.等。

螞蟻是地球上最常見的昆蟲，數量最多的昆蟲種類。由於各種螞蟻都是社會性生活的群體，在古代通稱“蟻”。據現代形態科學分類，蟻可分兩大種群：螞蟻類和白蟻類。

螞蟻的種類繁多，世界上已知有9000多種，我國國內已確定的螞蟻種類有600多種。螞蟻的壽命很長，工蟻可生存幾星期至3-7年，蟻後則可存活十幾年或幾十年。一蟻巢在1個地方可生長年，甚至50多年。

蟻的外部形態分頭、胸、腹三部分，有六條腿。蟻卵約0.5毫米長，呈不規則的橢圓形，乳白色，工蟻體細小，體長約2.8毫米，全身棕黃，單個蟻要細看才易發現。雄、雌蟻體都比較粗大。腹部肥胖，頭、胸棕黃色，腹部前半部棕黃色，後半部棕褐色。雄蟻體長約5.5毫米。雌蟻體長約6.2毫米。

螞蟻為典型的社會昆蟲，具有社會昆蟲的3大要素，即同種個體間能相互合作照顧幼體；具明確的勞動分工；在蟻群內至少餓個世代重疊，且子代能在一段時間內照顧上一代。

另外要指出的，“白蟻”不是螞蟻，白蟻除一樣具有社會外，在生理結構上和螞蟻有很大的差別。

生物的行為是指生物體進行的在外部可以察覺得到的有適應意義的活動。行為學就是研究這些活動的學科。形態和行為首先被人們注意，但是直到19世紀人們才獲得生物行為研究的理論武器和實驗手段。進化論學說將動物的行為提高到了適應性層次。

目前對生物行為的歸類非常混亂。從遺傳和發育的角度一般將其分為先天行為和後天行為，也就是本能行為和學習行為。但這種分類方法並不常用，人們一般按照行為的功能對其劃分，遺憾的是這種劃分方式並不嚴格，存在大量的重疊區域。

【螞蟻的型與分工】

發育為完全變態。所有的蟻科都過社會性群體生活。一般在一個群體裡有四種不同的蟻型。

l、蟻後：有生殖能力的雌性，或稱母蟻，在群體中體型最大，特別是腹部大，生殖器官發達，觸角短，胸足小，有翅、脫翅或無翅。主要職責是產卵、繁殖後代和統管這個群體大家庭。

2．雄蟻：或稱父蟻。頭圓小，上颚不發達，觸角細長。有發達的生殖器官和外生殖器，主要職能是與蟻後交配。

3．工蟻：又稱職蟻。無翅，一般為群體中最小的個體，但數量最多。復眼小，單眼極微小或無。上颚、觸角和三對胸足都很發達，善於步行奔走。工蟻是沒有生殖能力的雌性。工蟻的主要職責是建造和擴大巢穴、采集食物、伺喂幼蟻及蟻後等。

4．兵蟻：頭大，上颚發達，可以粉碎堅硬食物，在保衛群體時即成為戰斗的武器。

螞蟻建立群體，也是以通過婚飛方式兩性相識結交為起點。相識後一見鐘情，在飛行中或飛行後交尾。“新郎”壽命不長，交尾後不久死亡留下“遺孀”蟻後獨自過著孤單生活。蟻後脫掉翅膀，在地下選擇適宜的土質和場所築巢。她“孤家寡人”，力量有限，只能暫時造一小室，作為安身之地，並使已“受孕”的身體有個產房。待體內的卵發育成熟產出後，小幼蟲孵化出世，蟻後就忙碌起來。每個幼蟻的食物都由她嘴對嘴地喂給，直到這些幼蟻長大發育為成蟻，並可獨立生活時為止。當第一批工蟻長成時，它們便挖開通往外界的洞口去尋找食物，隨後又擴大巢穴建築面積，為越來越多的家族成員提供住房。自此以後，飽受艱苦的蟻後就坐享清福，成為這個群體大家族的統帥。撫育幼蟻和喂養蟻後的工作均由工蟻承擔。但蟻後還要繼續交配，不斷產生受精卵，以繁殖大家族。她的壽命可長達15年。蟻巢有各種形式，大多數種類在地下土中築巢，挖有隧道、小室和住所，並將掘出的物質及葉片堆積在入口附近，形成小丘狀，起保護作用。也有的蟻用植物葉片、莖稈、葉柄等築成紙樣巢掛在樹上或巖石間。還有的蟻生活在林區朽木中。更為特殊的是，有的蟻將自己的巢築在別的種類蟻巢之中或旁邊；而兩“家”並不發生糾紛，能夠做到和睦相處。這種蟻巢叫做混合性蟻巢，實為異種共棲。無論不同的蟻類或同種的蟻，其一個巢內蟻的數目均可有很大的差別。最小的群體只有幾十只或近百只蟻，也有的幾千只蟻，而大的群體可以有幾萬只，甚至更多的蟻。

在我國華南一帶的闊葉林中，還有一種翹尾蟻，顧名思義，就是它那帶有螯針的尾端常翹起來，像是躍躍欲試，隨時准備進攻的樣子。它有種怪脾氣，經常與樹打交道。它喜歡用叼來的腐質物以及從樹上啃下來的老樹皮，再攙雜上從嘴裡吐出來的粘性汁液，在樹上築成足球大的巢，巢內分成許多層次，分別住著雄蟻、蟻後和工蟻，並在巢中生兒育女，成為一個"獨立王國"。開始時一樹一

[1] [2] [3] 下一页