进化史上的强者
进化史上的强者弱小的外表
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。大大都蚂蚁的体色是红色或黑色， 少少数是绿色， 一些热带蚂蚁的体色带金属光泽。如今世界上已发现10000多种蚂蚁， 而科学家估量现实数量更多。
热带蚂蚁
蚂蚁在外形特征上有着和其他虫豸显著的区别。蚂蚁的头部两侧长着两只复眼(但它们的目力其实不好， 一些品种的蚂蚁长年生活在暗中的巢穴中， 几乎是瞎子)0蚂蚁的额头上长着三只单眼， 用来感知光线的变革。此外， 在蚂蚁的头上还长着一对能够弯曲的膝状触角， 能够用来分辩化学信息素， 觉得空气的振动。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。一些品种的蚂蚁在口腔中长着像小袋子的口下囊， 能够用来暂时储存食物， 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， 包罗生殖和排泄系统， 以及良多腺体。和其他虫豸一样， 蚂蚁也长有外骨骼， 就是一层包裹在身体外面的庇护套。虫豸没有肺， 氧气和二氧化碳等气体都是通过外骨骼上藐小的呼吸孔停止交换的。蚂蚁没有血管， 但在背上长着细而长的带孔的管子， 功用和心脏一样， 称为“背主动脉”， 感化是将血淋巴输送到头部， 维持体内的液体轮回。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索构成， 上面充满神经节和分收， 延伸到蚂蚁身体的每个藐小肢端。胸腹部和后腹部是由结节毗连的， 结节是蚂蚁特有的心理构造， 是它们区别于其他膜翅目虫豸的重要特征。结节一般有两节， 少数品种的蚂蚁只要一节结节。
固然蚂蚁在外表看去很弱小， 但蚂蚁家族却是地球上最兴隆的虫豸家族， 除南极大陆以外， 它们散布在世界上每一块地盘的各个角落。蚂蚁是一种很古老的虫豸， 早在13亿年以前的白垩纪中期， 恐龙生活的时代， 一些古代蚂蚁就起头呈现在北半球古大陆。那时蚂蚁刚从胡蜂平分化出来， 数量还很稀少， 只占其时虫豸总量的1％。大约在1亿年前， 当被子动物起头在地球上呈现时， 蚂蚁也起头了大规模的分化。到6000万年前的第三纪初期， 在履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， 出格是在琥珀化石里有大量的古代蚂蚁被完好地保留了下来。那些古代蚂蚁有1／10的品种不断繁衍保存到了今天， 总数量到达1018只。
蚂蚁的数量如斯之多， 在地球上保存时间如斯之长， 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宽广的“生态位”。何谓生态位?生态位是一个物种所处的情况以及其自己生活习性的总称， 是那个物种保存所需的广义“资本”。一个物种只占有一个生态位， 生态位包罗的范畴越广， 那个物种的适应性就越强， 越不容易灭绝。
蚁群要保存和开展， 首要前提是充沛的食物。蚂蚁是杂食动物， 食谱很广。蚂蚁靠吃肉来获取卵白量， 所以会捕食活的虫豸， 也不嫌弃动物的尸体， 即便是从未见过的海鲜， 只要呈现在领地上， 它们也照单全收， 一些强悍的蚂蚁以至会捕食同类， 把本身同伴的尸体也看做卵白量给吃掉。别的， 动物也是蚂蚁的食物来源。动物的种子能给蚂蚁供给糖类， 是成年蚂蚁最需要的营养。例如收成蚁的主食就是动物种子， 它们将种子搜集到蚁巢中， 再根据差别的品种别离贮存在一个个斗室间里做为蚁粮。除了从天然界获取食物， 一些与人类为邻的蚂蚁还会从人类的生活情况中开发食物来源。我们常常在家里的阳台上和厨房里发现蚂蚁，
任何角落都能看到它们
它们喜好搜集糖和饼干等， 包罗丢弃的食物残渣。它们还捕食家养的虫豸宠物， 所以养蚕的农户必需肃清房屋附近的蚁巢， 不然蚂蚁步队就会长驱曲人， 杀死并搬走蚕宝宝。在严格的情况中， 蚂蚁养成了不挑食的好习惯， 让它们熬过了一次又一次扑灭性的灾难。
除了行军蚁那种没有固定住址、四处游荡的品种， 大大都蚂蚁都是筑巢的妙手，
它们的巢穴可谓多种多样。建造在地下的被称为土巢， 有的土巢会向空中上突起构成一座小丘， 也就是蚁山。蚁山往往只是蚂蚁巢穴的“冰山一角”， 在空中之下还会有庞大的巢穴。因而拥有蚁山的蚂蚁群体的数量会十分庞大， 更好不要去招惹， 不然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， 或者间接在树干上打洞。悬挂在树枝上的泥巢就像是蚂蚁的“花园”——动物从泥巢中生长出来， 看上去就像一个个花园。蚂蚁将动物种子埋在泥巢中，
树上的蚂蚁巢穴
待动物抽芽生长时， 能够操纵动物的根系来扩大和安定蚁巢。创造叶巢的是织叶蚁， 它们在树叶上站成一排， 用上颚撮合两片树叶， 别的有工蚁衔着老熟幼虫在两片树叶的接缝间来回吐丝， 将树叶粘连在一路， 建形成一层裹一层的巢穴。
蚂蚁在一生中都废寝忘食地觅食和筑巢， 无论碰到什么样的灾难， 只要还有少量生殖蚁存在， 它们就能找处所繁衍生息。
繁忙的一生珍贵的同党
我们日常平凡看见的蚂蚁， 都是用六条腿奔忙着， 没有同党。然而， 肩负起繁衍后代责任的雄蚁和雌蚁都长着同党，
雄蚁
能够飞到数米高的空中。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， 三五成群地飞向交配地点， 那是蚂蚁王国最盛大的仪式， 被称为“婚飞”。仪式起头的时候， 工蚁和兵蚁会先涌出巢穴， 赶走附近的仇敌， 为生殖蚁供给空中庇护。接着是一群雄蚁飞到选择好的交配地点， 释放出信息素， 雌蚁循着气息飞到雄蚁群中， 选择交配的对象。几只雄蚁会争夺一只雌蚁， 那时优胜劣汰的天然法例起头阐扬感化， 那些体力好能对峙到最初的雄蚁将得到交配权， 和雌蚁一路落到附近的草木上， 完成交配。交配完的雄蚁会很陕灭亡， 但它的精子能够在雌蚁的体内保留几十年， 不竭地供给给雌蚁产生后代。雌蚁在交配完后会分开， 寻找合适产卵的处所下降下来筑巢产卵， 也可能再接着停止几次交配。那种雄蚁先集群、雌蚁后赶来交配的体例， 被称为“雄蚁集群形式”。别的还有一种“雌蚁召唤形式”， 指雌蚁爬出巢穴不远， 就在空中上释放信息素， 召唤雄蚁前来交配。那种形式的益处是降低了雌蚁外出的风险， 从而增加了蚁群繁衍的时机。
蚁后
王国的降生完成交配的雌蚁就成为受精蚁后， 它会分开母巢占据的区域， 飞翔一段时间后选择一个适宜筑巢和产卵的处所下降下来， 折断本身的同党， 起头营造一个新的王国。
对新蚁后来说， 第一次单独筑巢产卵的履历是非常残酷的。若是选错了处所， 下降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。为了遁藏仇敌的损害， 新蚁后必需尽量削减本身的气息扩散， 它往往将巢穴的出口堵住， 单独在暗中中产卵。几天到十几天后， 第一批蚁卵孵化出来了， 那时候蚁后会用贮藏在本身体内的食物来喂养幼虫， 但往往储蓄有限， 它只好用本身身上的一些肌肉组织来当做幼虫的食物。一两个月后， 当第一批工蚁降生时， 蚁后已接近衰竭。接着， 工蚁接收了觅食、育幼和赐顾帮衬蚁后的工做， 蚁后才过上实正的王后般的生活， 它起头不断地产卵、孵化出新的工蚁， 工蚁们则将巢穴不竭扩展， 成为一个越来越壮不雅的王国。然而， 有的蚁后没有那么幸运， 若是孵化出来的第一批工蚁外出觅食时遭碰到意外， 或者扩散的气息引来强大的仇敌， 那个重生王国可能到此就夭折了。
蚁后
奇异的多态性蚂蚁是完全反常的虫豸， 要履历卵、幼虫和蛹的生长阶段， 最初成仙成成虫。由统一个蚁后产出的卵， 到最初会产生出性别、体形和分工都差别的成虫。若是蚁后产出的是由贮存在体内的精子和卵连系成的受精卵， 产生的后代就是雌性；若是蚁后间接产出未受精的卵， 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才能的雌蚁， 长着珍贵的同党， 比及交配季节降临时就会分开巢穴， 像本身的母亲一样到远方成立一个新的王国；而大大都雌蚁不具有生殖才能， 成为王国中繁忙一生的工蚁。工蚁的体形也有大小之分， 有些品种的蚂蚁的工蚁能够分为小工蚁、通俗工蚁和大工蚁。大工蚁也是兵蚁， 是工蚁中的强者， 长着与本身身体不成比例的巨大的头和强壮的上颚， 负责切下大块的食物和兵戈。
其实， 一枚受精卵未来会长成生殖蚁仍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量来阻遏幼虫发育成生殖蚁， 出格是在一些刚构成的巢穴中， 还供养不起更多的生殖蚁， 蚁后就会严酷控造幼虫的发育， 只产生工蚁。只要在王国已经足够强大， 食物有了充裕的情况下， 蚁后才会放松控造， 让卵和幼虫按照四时温度的变革， 周期性地产生生殖蚁。强大的兵蚁也会通过释放化学物量来阻遏幼虫发育成兵蚁， 只要在兵蚁因为伤亡招致数量削减， 那种化学物量的浓度变弱时， 才气产生出新的兵蚁。此外， 工蚁也能挑选出对群体倒霉的幼虫， 将其剔除掉， 以维护王国的利益。
复杂的社会协做的乐土
蚂蚁、白蚁和蜜蜂并称为三大社会性虫豸。
和简单群居的虫豸差别， 社会性虫豸的典型特征就是呈现了分工明白的社会。一只蚂蚁在破茧而出成仙成成虫时， 就必定了其一生在社会中担任的角色。蚁后的寿命可到达几十年， 雄蚁的寿命只要几周， 它们只负责传宗接代， 工蚁能活几殷勤几年， 做尽了蚂蚁社会中的一切事务。刚刚出生的工蚁只负责赐顾帮衬幼虫和蚁后， 过一段时间后起头做打理巢穴内部的工作。外出觅食和兵戈如许的活动在人类社会一般是由青丁壮担任的， 在蚂蚁社会却是交给了一群老年“妇女”去完成。在蚂蚁社会看来， 外出意味着危险， 年纪大或者快要灭亡的工蚁处置外出活动， 能够将青丁壮劳力保留下来赐顾帮衬巢穴内部。
一项最新研究认为。蚂蚁也实行退休政策。美国研究人员发现， 在中美洲切叶蚁蚁群中，
切叶蚁
手轻脚健的成员老是被委派完成最困难的工做——将蚁群搜集的叶片切成碎片。以它们锐利的牙齿， 做那种工做其实不困难。但是， 跟着年龄增长， 它们的牙齿会磨损并变钝。到那时它们又能做什么呢?它们被摆设做另一种更适宜的工做——把叶片输运到粮仓。也就是说， 它们退休了， 但仍然老有所为， 能继续为家族做奉献。
除了分工明白， 社会的另一个重要特征是群体间的个别频繁地停止交换。蚂蚁们次要是通过信息从来停止交换的。信息素是动物体内的腺体排泄的化学物量， 通过释放到空气或水中停止传布， 同类之间释放的信息素能够影响相互的行为和习性。蚂蚁利用信息素的本事是膜翅目中最强的， 它们利用差别的信息从来表达差别的意思。好比前面说的“婚飞”交配时， 生殖蚁释放出的是性信息素；一只被碾碎的蚂蚁释放出的告警信息素会在它四周的蚂蚁中间引起炸开锅一般的反响， 令它的同伴立即进入暴怒的进攻形态。而信息素传布开来， 还能引起远处同伴的留意。有良多品种的蚂蚁城市利用一种“漫衍谣言信息素”， 用来利诱仇敌， 让仇敌自相残杀。而当一只觅食的蚂蚁发现了它零丁不克不及搬运的食物时， 它就会返回巢穴通知其他同伴， 而且在返回的途顶用尾部在地上留下一路示踪信息素，
互相协助的蚂蚁
以便它的同伴们沿着那条看不见的路准确地找到食物。在来来回回搬运食物的过程中， 每只蚂蚁城市不竭地释放出示踪信息从来维持搬运通道的气息， 曲到食物全数搬运完， 不再需要利用搬运通道， 那时信息素的气息才会垂垂散去。世界蚁学巨匠艾德华·威尔森
艾德华·威尔森
通过剖解蚂蚁的后腹部发现， 蚂蚁召集同伴、指示踪迹的信息素是由一个被称为“杜氏腺”的腺体产生的， 此外蚂蚁还有毒腺、臀腺、腹板腺等十几种差别的腺体， 产生的信息素能构成近20个“单词”来供蚂蚁表达差别的意思。和其他虫豸一样， 蚂蚁领受信息素的东西是头上的触角， 触角不只能捕获信息素， 还能分辩出其强度和指示的标的目的。
别的， 蚂蚁还能通过声音和肢体停止交换。大大都品种的蚂蚁能够通过摩擦长在腹部的一个擦刮器来发出急促的尖利声， 但蚂蚁太小了， 人类一般听不见它们发出的声音。两只蚂蚁相遇时， 它们会彼此触碰触角打号召传递信息。在工蚁之间还有一种特殊形式的交换， 叫做交哺。蚂蚁长着两个胃， 一个是给本身供给营养的胃， 一个是“社会胃”， 工蚁之间常常彼此喂食， 它们将食物嚼烂后贮存在社会胃里， 碰到需要喂食的同伴时就把社会胃里的食物和水吐回口腔里再喂给对方。出格是一些兵蚁的上颚过于兴旺， 有碍进食， 于是工蚁就承担起了给那些兵蚁喂食的工做。
兵蚁喂食
“革命风暴”据英国科学家最新研究发现， 有的蚂蚁还会“闹革命”。我们晓得， 蚂蚁社会由蚁后统治， 工蚁固然数量浩瀚但身份低微， 一生都在勤勤恳恳地工做。然而， 一种生活在西班牙的细胸蚁却拥有选谁当蚁后的本事， 它们就像革命群寡一样， 凌辱以至杀死多出来的蚁后， 只留下一个蚁后来繁衍后代。
一个蚂蚁的巢穴在繁荣强大之后， 就会产生新的生殖蚁， 此中的雌蚁在交配胜利后会成为新的蚁后。有的新蚁后会间接回到母巢， 或者在母巢附近起头繁衍后代， 一个蚁巢由此降生、不竭强大并扩张领土， 最末构成十分大的规模。例如在日本发现的一个石狩红蚁蚁群， 已经拥有3亿只工蚁， 108万只蚁后， 生活在4500个彼此连通的超等蚁巢中。固然如斯规模的蚁群实属稀有， 但多个蚁后并存在统一蚁巢中的情况却很遍及。那是因为蚂蚁在进化的过程中丧失了一种在同类中区别差别巢穴的才能， 于是只如果生活在统一领地中， 即便是差别蚁后所生的蚂蚁之间也不会发作争斗。
然而， 西班牙细胸蚁的工蚁却能决定谁来当蚁后， 它们对此具有高度的热情， 看待它们不满意的蚁后残酷无情， 即便那些蚁后拥有繁衍后代的才能， 也要被摈除或置于死地。工蚁们选举并庇护它们独一认可的蚁后。科学家颠末四年的研究， 并没有发如今蚁后之间存在攻击性， 所以“闹革命”都是工蚁自觉的行为。其实， 在1亿多年漫长的岁月里， 蚁群已经进化成为十分复杂和完好的社会， 工蚁在社会中饰演着重要的角色， 它们不只辛勤奋做， 还能处理成员间的矛盾抵触。不外， 西班牙细胸蚁所表示出的“革命性”仍是初次被发现。让科学家感应吃惊的还有， 做为统一种蚂蚁， 那些生活在英国、法国和德国的细胸蚁却对“革命”毫无兴趣， 它们和大大都蚂蚁一样， 允许多个蚁后并存， 对每个蚁后都温顺而忠实。
科学家对同种蚂蚁之间缘何会产生如斯大的差别产生了浓重的兴趣， 因为若是弄清晰了西班牙细胸蚁为什么会变异得具有进犯性， 或许就能找到对于其他进犯性强的蚂蚁的办法。
出色的共生放牧的农夫
蚜虫与蚂蚁
蚜虫和其他半翅目虫豸靠吸食动物的汁液为生， 它们能排泄出一种带甜味的液体， 叫做蜜露。蜜露中的糖分能为蚂蚁供给高能的营养， 是蚂蚁最喜欢的食物之一。为了持久获得蜜露， 蚂蚁会充任起“放牧的农夫”的角色， 把蚜虫当做奶牛来放牧。白日， 蚂蚁将蚜虫成群地赶到巢穴外的动物上， 让蚜虫进食。我们常常能察看到， 蚂蚁在成群的蚜虫身上爬来爬去， 用触角不断地拍打蚜虫， 收到信号的蚜虫就会从尾部门泌出一粒通明的蜜露， 蚂蚁立即将那圆圆的露水吸到本身的肚子里。在“放牧”的过程中， 蚂蚁会将蚜虫从动物间赶来赶去， 就像是寻找更丰美的牧场。若是有瓢虫之类喜食蚜虫的虫豸跑来进犯， 蚂蚁们会当机立断地将它们赶走。到了晚上， “蚂蚁农夫”会赶着“蚜虫奶牛”回家歇息。蚜虫给蚂蚁供给蜜露， 蚂蚁则为蚜虫供给庇护的那种互惠合做关系， 被叫做“共生关系”。在天然界， 蚂蚁能和许多生物构成共生关系。
除蚜虫以外， 还有介壳虫、小灰蝶科的幼虫等通过为蚂蚁供给蜜露来寻求蚂蚁的庇护， 以至一些动物， 如桃树和雪白杨， 为了吸引蚂蚁前来帮忙本身肃清害虫， 也会从从树皮和树叶平分泌出蜜露。
介壳虫
辛勤的园丁
大大都品种的蚂蚁都外出觅食， 少数品种的蚂蚁却能通过种植的体例获取食物， 切叶蚁就是此中一种。
切叶蚁工蚁的体形有大、中、小之分， 那么详尽的多态性分化是有原因的。切叶蚁的食物是一种蘑菇， 但不是由工蚁四处觅食搜集而来， 是它们本身种植在巢穴中的。大工蚁长着强壮的上颚， 能够割断动物的根茎， 它们负责外出收割动物的叶子， 源源不竭地搬回巢穴中；中等体形的工蚁负责将叶子加工成藐小的碎片；碎叶被交给体形最小的工蚁， 用来铺菌床。切叶蚁可以从蘑菇的生长形态和散发出的化学信号来判断哪一些动物对蘑菇生长有益， 而一旦它们发现某种动物的叶子对蘑菇有迫害， 就再也不会搜集那种动物了。在切叶蚁的地下巢穴内， 蘑菇在蚂蚁的赐顾帮衬下生长得很快， 于是小工蚁要按期肃清多余的菌丝，
切叶蚁
以免蘑菇过度繁衍形成蚁巢内缺氧， 若是如许的不幸发作， 工蚁只能带着蚁后、卵和幼虫举家流亡。
除了有目标地种植， 蚂蚁还在无意间帮忙动物繁衍。前面我们讲的收成蚁， 会把动物的种子搜集起来分门别类地贮存在巢穴中当粮食， 而那些种子若是没有被吃完， 就会借助蚁巢里的温暖土壤抽芽生长。一些容易遭受火灾的草场动物最欢送收成蚁搜集它们的种子， 如许它们的种子就能在平安的地下被保留下来， 不会在火灾降临时被付之一炬。
在亚马孙热带雨林里， 散布着一些被本地人称为“魔鬼花园”的地带——在生物多样化的热带雨林中， 竟然呈现了一些只要单不断物存活的区域， 成为本地人传说中的“魔鬼栖身的花园”。“魔鬼花园”的奥秘最末被美国科学家揭开了。所谓“魔鬼”， 是一种被叫做“柠檬蚁”的蚂蚁，
“柠檬蚁”
那种蚂蚁寄居在蚁栖树上， 蚁栖树为柠檬蚁供给了全套食宿， 它们中空的树干有利于蚂蚁建造巢穴， 树上生长的叫做缪勒氏小体的白色颗粒为蚂蚁供给了丰硕的卵白量、脂肪和维生素。做为回报， 蚂蚁不只帮忙蚁栖树驱逐专门收割叶子的切叶蚁， 而目还能杀死蚁栖树四周的动物来确保蚁栖树的生长。柠檬蚁一旦发现蚁栖树附近长着其他动物， 就会将蚁酸注入， 其他动物的叶子中， 用不了几天动物就会枯死。
引狼入室
蚂蚁与其他生物的互惠共生关系产生了喜蚁动物和喜蚁动物， 但有时蚂蚁也会被那些动动物棍骗， 互惠共生酿成引狼入室。
小灰蝶的幼虫在脱两次皮后， 发育出蜜腺， 可以排泄出蜜露供蚂蚁食用， 那时候它们从树上落到蚂蚁巢穴附近， 等待蚂蚁能发现并将它们搬运回蚁巢。小灰蝶幼虫和蚂蚁的共生是为了在幼虫阶段获得蚂蚁的庇护， 当蚂蚁为了蜜露而采取它们后， 它们就会在蚁巢内住下来， 专营偷吃蚂蚁幼虫和卵的勾当， 把本身养得白白胖胖的。它们以至还能发出一种振动信号， 让蚂蚁把它们当做是本身的幼虫并搬运到育幼的房间里。
除了被其他动物棍骗， 蚂蚁有时也会被同类欺负。一种悍蚁会按期掳掠铺道蚁的巢穴， 它们不只吃掉铺道蚁的卵和幼虫， 还会将幼虫抢走， 培育成本身的奴隶， 只是那些成为奴隶的工蚁除了分开本身的母巢干活外， 在其他方面的待遇和仆人家没什么差别。
固然有良多动物以蚂蚁为食， 但总体来说， 蚂蚁丧失的速度小于繁衍的速度， 于是那个小小的生物在地球上生生不息。
