做者：[美]爱德华·威尔逊（Edward O.Wilson）
出品：新浪科技《科学各人》 中信新思文化
以下内容节选自中信出书社《蚂蚁的世界》。
14岁的爱德华·威尔逊
我将以一段警示开启我们的蚁学之旅。 在道德层面上， 我想象不到蚂蚁的生活中有任何一点是人类可以或应该去效仿的。
起首， 也是最重要的， 蚁群内活泼于社会生活的都是雌性。 在一切人类活动中， 我都忠实地站在女性那边， 但是在蚂蚁的世界里， 我们不能不认可在其保存的1.5 亿年间， 两性自在主义已经失控了。 雌性蚂蚁拥有完全的主导权。 你看到的所有忙于劳动， 忙于摸索外部情况或参战（全面的蚂蚁战争）的蚂蚁都是雌性。 比拟雌性， 雄性蚂蚁就显得非分特别可怜。 它们有同党能够飞翔， 脑袋很小， 复眼和生殖器很大。 它们对母亲和姐妹毫无帮忙， 一生中独一的感化就是在婚飞时与其他蚁群中的童贞蚁后交配。
1942年炎天， 13岁的爱德华·威尔逊在亚拉巴马州莫比尔老威尔逊家附近的空地上拿着扫网
简而言之， 雄性蚂蚁仅仅做为一群会飞的精子导弹存在于蚁群中。 “导弹”一经发射， 它们就会被制止再次进入曾经生活过的蚁巢， 即使在一些物种中， 若是胜利授精， 它们可能就成为拥有无数儿女的新蚁群的父亲。 雄蚁在婚飞时不管交配胜利与否， 城市被蚁群遗弃， 并在之后的几小时或最多几天内死于雨水、高温或捕食者的爪牙之下。 雄蚁不克不及只是待在家里毫无做为， 对蚁群来说不劳动就是负担。 婚飞之后， 盘桓在蚁巢附近的雄蚁就会被它们的姐妹赶走。
其次， 比拟于雌性的绝对统治， 那条蚂蚁的道德原则愈加令人毛骨悚然——许多蚂蚁类群城市吃掉受伤或灭亡的同类。 年老或残疾的工蚁会根据既定原则分开巢穴， 不给蚁群形成任何承担。 死在巢穴里的蚂蚁会被丢弃在原地， 听凭后背着地六脚朝天， 曲到身体散发出腐朽的气息——次要来自油酸和油酸酯。 腐朽的尸体味被搬到蚁群的垃圾站丢弃。 仅是严峻受伤或是处于病笃之际的蚂蚁， 则会被本身的姐妹间接吃掉。
1946年9月， 17岁的爱德华·威尔逊抵达亚拉巴马大学
最初是道德上可疑的习性——蚂蚁是所有动物中更好战的， 以同物种差别蚁群间的斗争最为剧烈。 大都情况下战斗的目的是斩草除根。 凡是， 较大的蚁群最末会战胜较小的蚁群。 它们斗争的猛烈水平会让滑铁卢和葛底斯堡战役都显得黯然失色。 我曾见过四处散落着“兵士”尸体的战场， 事实上， 它们中的绝大大都都是年老的雌蚁。 成年工蚁跟着年龄的增长， 为了蚁群开展会处置越来越危险的工做。 最后， 年轻的工蚁次要负责顾问蚁后及其后代， 陪同它们从卵到幼虫， 再到蛹， 曲至成仙成为新的成年蚂蚁。 随后， 它们会更多参与到蚁巢的修复和其他内部事务中去。 最末， 年老的工蚁会倾向于在蚁巢外办事， 从哨兵到觅食者， 再从卫兵成为兵士。 总而言之， 人类将青丁壮送上战场， 而蚂蚁让老太太参与战斗。
对蚂蚁来说， 办事蚁群就是一切。 天然灭亡将近时， 老年工蚁在最初的日子里处置危险活动是对蚁群更有利的选择。 此中的达尔文主义逻辑明晰可见：年老的工蚁关于蚁群奉献很小， 是无关紧要的。
2011年11月24日， 埃尔韦·茹尔当、克里斯蒂安·拉贝林和爱德华·威尔逊筹办搭乘飞机重新喀里多尼亚的努美阿前去附近的松树岛寻找可能已经灭绝的黄尾犬蚁（让—米歇尔·博雷摄）
在有组织的群居生活层面上， 演化赐与了全世界超越1.5 万种蚂蚁丰厚的回报。 蚂蚁在1~100 毫克量级陆生食肉动物中占据统治地位。 白蚁， 有时会被误称为“白色的蚂蚁”， 次要取食朽木。 蚂蚁和白蚁就是那群“鞭策世界运行的小生物”， 至少在陆生动物中是如斯。 例如， 在巴西热带雨林， 它们占虫豸总生物量的比例到达惊人的四分之三， 占动物总生物量的比例超越四分之一。
蚂蚁在地球上繁荣的时间比人类要长一百多倍。 分子生物学研究估量， 蚂蚁起源于1.5 亿年前。 然后在爬虫类时代后期的1亿年间分化出了许多差别形态和构造的物种。 再一次的辐射演化发作在哺乳动物时代早期。 比拟之下， 现代智人不到100 万年前才呈现在非洲， 那只是1.5 亿年的一瞬罢了。
红火蚁工蚁。 红火蚁原产于南美洲温带湿地， 不测被引入亚拉巴马州莫比尔， 并传布到世界各地， 成为世界其他地域的次要害虫（克里斯滕·奥尔绘造）
若是在过去的几亿年间， 有外星人在肆意时间拜访地球， 他们就会发如今活力盎然的地盘上， 动动物都是被蚂蚁控造的。 在某种水平上来说， 它们也因而连结着安康和完好的形态。 那些外星人说不定会成为蚁学家。 他们会发现蚂蚁、白蚁和其他一些高度社会化的生物， 固然行为有些奇异， 但也恰是基于此它们成为维持地球上几乎所有陆地生态系统的关键力量。
那些外星人或许会向他们的母星报告请示关于地球的情况：“ 一切都有条不紊。 至少目前来看如斯。 ”
戈壁蚂蚁强箭蚁（Cataglyphis fortis）的一只工蚁， 分开蚁巢（N）后， 腹部向上抬起并快速奔驰， 沿着一条扭捏不定的线路寻找食物（F）。 它能够沿曲线返回蚁巢（ 来自Rüdiger Wehner， The Desert Navigator， 2020）
末极超个别—切叶蚁
1955 年， 在我刚起头成为野外生物学家的时候， 我曾在巴布亚新几内亚一平方千米的低地雨林中判定出了175 种蚂蚁。 我相信那应该会成为一个耐久的世界纪录。 但事实没能如我所愿。 后来， 斯蒂芬·科弗和约翰·托宾在亚马孙的一个地点共收罗到了355 种蚂蚁， 是我所收罗数量的两倍。
新几内亚的冒险过去40 年后， 我的伴侣托马斯·洛夫乔伊邀请我参不雅他在马瑙斯附近成立的野外不雅测站。 我立即承受了邀请。 它满足了我在亚马孙研究蚂蚁的终生梦想， 尤其是在一种温馨的学术气氛之中。
去往营地的路程出人意料地简单。 传说中的大航海时代已经一去不复返了， 那时候， 人们还得在本地人和武拆保镳的率领下， 沿着砍刀开拓的森林小径长途跋涉（也许还会听到上游传来不祥的鼓声）。 与之构成明显比照的是， 我发现从波士顿到亚马孙州首府马瑙斯只需要一天的时间可能就够了。 我于拂晓动身， 在迈阿密起色， 航班为弥补燃油在圣多明各短暂停留， 然后起头前去马瑙斯的漫长曲航路程。 接近午夜时， 飞机抵达了目标地。 晚上， 在颠末短暂的睡眠后， 我搭乘一辆汽车向北， 一小时后抵达了野外不雅测站。
一只黄尾犬蚁工蚁（让 — 米歇尔·博雷摄）
因为急于起头探险之旅， 我以至起得更早了。 我走到附近的城市公园， 只是想找到栖居在那里的蚂蚁和其他虫豸。 我看到的第一只蚂蚁就是我最等待的那种。 那种蚂蚁红褐色， 中等大小， 大多单独游荡。 其他蚂蚁则三五成群地跑着， 此中一小部门蚂蚁正扛着刚剪下来的新颖树叶碎片。
那种蚂蚁我们每一小我都晓得， 它们在英语国度被称为“剪叶者”（leafcutter）或“实菌种植者” （fungus grower）， 在巴西被称为“saúva”， 在巴拉圭被称为“isaú”， 在圭亚那被称为“cushi”， 在哥斯达黎加被称为“zampopo”， 在尼加拉瓜和伯利兹被称为“wee-wee”， 在墨西哥被称为“cuatalata”， 在古巴被称为“bibijagua”， 在美国得克萨斯州和路易斯安那州最北部边沿地域， 本地人把它们叫做“城镇蚁”（town ant）或“parasol”。 它们是西半球温带和热带地域的次要虫豸之一。
我在马瑙斯的城区发现了切叶蚁。 我恬静地向它们打号召：“ 嗨， 小家伙们！”
分类学家将马瑙斯和其他处所的切叶蚁物种正式归类为切叶蚁族（Attini）， 那是一个相对较大的族群， 其内包罗超越100 种蚂蚁， 广泛从阿根廷到美国路易斯安那州的整个温带和热带地域。 大大都切割树叶的切叶蚁（attine） 都被归入切叶蚁属（Atta）和顶切叶蚁属（Acromyrmex）。
切叶蚁属和顶切叶蚁属比其他所有动物更值得被留意的处所在于， 它们可以在由咀嚼过的新颖动物造成的菌床上培育提拔实菌类生物。 通过那个才能扩展， 它们能够建造十分庞大的蚂蚁城市。 因为它们需要的动物资本几乎是无限无尽的， 切叶蚁做为实菌培育提拔者能够在几乎任何处所繁衍生息。
一只内瓦蚁属行军蚁的工蚁， 发现于美国田纳西河最北处（克里斯滕·奥尔绘造）
在所有的蚂蚁类群中最奇异的莫过于那些园丁， 它们在演化中开展出培育共生菌的技能， 而那些共生菌也只要在其宿主的赐顾帮衬下才气兴旺开展。 因为切叶蚁拥有几近无限的空间来发掘蚁巢， 并且有大量的新颖动物可用于培育提拔实菌， 所以它们在其活动范畴内是优势种群。
将新颖的野生动物转化成丰硕的粮食做物， 切叶蚁是若何获得那种打破的？那种行为为什么在世界上其他动物物种中没有呈现过？
切叶蚁的种植手艺如斯稀有， 最有可能的原因是其非同寻常的复杂性。 切叶蚁把动物改变成可食用的菌类的过程是通过复杂的合做完成的。 而那种合做需要其严密的、特化的品级轨制来共同。
品级表现在体形和异速生长（身体差别部门具有差别的生长速度）形成的身体差别上， 也表现在它们在完成每项使命时的本能反响和所需劳动方面的差别上。 由异速生长所产生的品级轨制是整个蚂蚁世界社会次序的基石。
异速生长是蚂蚁社会行为的根底， 其自己也很简单： 蚂蚁的体形越大， 其身体各部门相对大小的差别就越大（对异速生长的另一种诠释其实就是“相对生长”）。 那种现象在蚂蚁的世界中是遍及存在的。 蚂蚁的胸部和柄后腹越大， 头部所占的比例就越大。
切叶蚁蚁群中体形最小的品级被叫做小型工蚁（minor 或minim， 低阶蚂蚁）， 其身体各部门的比例和常见的典型蚂蚁类似。 那么身处另一极端， 具有怪物般头部的超等兵蚁又饰演什么样的角色呢？它们待在蚁巢的深处， 凡是只要洞口被挖开的时候才气看到。 我认为那些留守的体形更大的蚂蚁可能是专门用来防御诸如犰狳、熊以及巨型食蚁兽那类大型捕食者的。
有一天， 我逗留在哥伦比亚马格达莱纳河边上的一个农场时， 我发现那里四处都是切叶蚁的蚁群。 我提出了一个问题—那些超等兵蚁是通过哺乳动物的气息做出反响的吗？不然它们若何判定来袭的仇敌是致命的， 而不是通俗兵蚁就能够应对的一般仇敌呢？
为了验证那一假设， 我趴在地上， 往蚁巢边沿发现的一些启齿里吹气， 那些启齿能将新颖的空气引入超等兵蚁栖身的蚁室深处。 几分钟后， 我看到了一小群大头品级的蚂蚁（超等兵蚁）跌跌碰碰地走了出来， 那是我第一次在外面而不是在无缺的蚁巢内看到它们。
超等兵蚁拥有相对庞大的头和锋利而繁重的上颚， 庞大头部的内容物次要是内收肌， 而恰是在大量内收肌的控造下， 成对的上颚连结着闭合形态。 有了那个安装， 超等兵蚁能够切开几乎任何其他虫豸的几丁量外壳， 还有哺乳动物的皮肤以及人类爬山靴的皮革。
做为育幼蚁， 小型工蚁把绝大大都时间都破费在蚁巢内， 用于顾问它们未成年的姐妹。 它们也会担任培育提拔实菌的园丁角色， 那些生长在动物菌床上的实菌是它们次要或者说独一的食物。 而那些大头兵蚁， 尤其是头部更大的超等兵蚁则有着判然不同的职责。 它们是重型队伍， 随时筹办攻击包罗食蚁兽和人类农人在内的胆敢挖开蚁巢内部的仇敌。
小型工蚁在和它们的小伙伴共事时至少还会担负另一项重要的责任。 中等大小的中型工蚁（media）负责营造蚁巢， 处置刚刚切割的动物碎片， 以及建造蚁群赖以保存的菌床。 在野外忙着获取用于建造实菌花园的动物时， 它们会遭到在分类学上属于蚤蝇科（Phoridae）的一类小型寄生蝇的攻击。
那些敏捷的小虫豸会从空中爬升下来， 然后将卵产在蚂蚁身上。 孵化后的幼虫会穿透蚂蚁的外骨骼， 进入其体内并杀死它们。 寄生蝇最末成仙为成年蝇， 起头新的生命周期。 中型工蚁在搬运叶子碎片归巢的途中极易遭到攻击， 那时小型工蚁就成了它们的保卫。 小型工蚁会在觅食途中陪同中型工蚁， 它们骑在叶子碎片顶部， 饰演着活体布掸子的角色。 当寄生蝇迫近它们的目的时， 它们会被那些小蚂蚁用后足踢赶驱离。
切叶蚁和它们的人类“ 同业”一样， 可以构成密集的种群。 切叶蚁的群落是庞大的， 事实上在全世界已知的群居虫豸中， 它们的巢群属于更大的。 蚁后婚飞期间和几只雄性交配后， 会获得两三亿个精子细胞， 它会把那些精子贮存在受精囊中。 在做为蚁后的10~15 年之间， 它会一个一个地将精子细胞从受精囊中排出。 在那期间它能够养育1.5 亿~2 亿只工蚁， 差不多是美国总生齿的一半之多。 在蚁群扩展到更大之前， 里面起头呈现未受精的蚁后和雄性蚂蚁， 蚁群得以扩散并起头繁衍新的蚁群。
性成熟的蚁群建造的蚁巢是庞大的， 也许是天然界由个别或群体建造的更大巢穴。 一个典型的估量超越六年的六刺芭切叶蚁（Atta sexdens）蚁巢中包罗1920个蚁室， 此中的238个被蚂蚁和菌圃所占用。 蚁道和蚁室通过复杂的收集连通。 发掘蚁巢时被挖到外面并堆积在地表的土壤大约有40吨重。
切叶蚁成员内部的分工如斯明显和强大， 以致于每个蚁群都有理由被称为一个超个别（superorganism）。 那种表述是伟大的蚁学家威廉·莫顿·惠勒在1910 年起首利用的， 尔后断断续续地被生物学家所利用。 由很多于一只蚁后或工蚁构成的蚁群， 为了保存下去， 必需构成一个多元素慎密共同的整体， 就像各个器官互相共同才气成为一个有机体一样。 那个类比是很清晰的：兵蚁和那些饰演“布掸子”的小型工蚁是防御系统， 蚁后是生殖器官， 负责顾问花园的其他小型工蚁是消化系统， 而中型工蚁起到了诸如大脑、手、脚和觉得系统的感化。
那种为了整体划分功用产生的一个成果是， 蚁群成员做为个别当然会零丁演化， 但蚁群自己也会做为一个整体发作演化。 跟着时间的推移， 蚁群会发作变革， 同种间间隔较近的蚁群会产生合作， 招致蚁群层面上发作天然选择。 同样的历程也会呈现在蚁群个别成员层面上。 战斗中呈现的诸如利他主义和勇气如许的社会特征是由群体选择决定的；换句话说， 蚁群之间的合作会引导工蚁做出最有利于本身群体的行为。 与此同时， 个别层面上的天然选择会产生做出无私行为的个别。 无私行为在工蚁、蚁后及雄性蚂蚁争夺空间、食物和生育权力时到处可见。
切叶蚁惊人的生殖力、蚁后超长的寿命（凯瑟琳·霍顿在尝试室内饲养的蚁群在维持了13 年之后起头繁衍雄性蚂蚁和未受精的蚁后）以及工蚁勤恳的工做才能， 使得它们无处不在。 那也给它们的人类邻人带来了严重的经济问题。 只要一个蚁群就能够发掘成吨的土壤并形成农做物减产。 它们能够在一夜之间把一棵柑橘树的树叶吃光， 或者将整个家庭农场的花园摧毁。 并且它们经常那么干。
早期的葡萄牙殖民者是如许评价那些六足敌手的：巴西要么征服蚂蚁， 要么被蚂蚁征服。 他们指的并非生活在树冠顶部的浮躁的弓背蚁（数以千计的弓背蚁会从它们长满附生动物的蚁圃中掉下来， 叮咬入侵者并向其喷射甲酸）。 人们也能够对把灌木酿成荨麻的蜇人伪切叶蚁属蚂蚁充耳不闻。 火蚁属也一样， 虽然那种入侵生物已经成了美国和其他一些国度的灾难。 人类以至能够忍耐行军蚁—丛林中的行军蚁军团能够摈除几乎所有挡在它们前面的不管大型仍是小型的动物。
很明显， 早期的葡萄牙人指的是另一个敌手：切叶蚁。 它们是花园和做物的扑灭者， 牧场的毁坏者。
切叶蚁没有被征服， 巴西人也没有放弃。 时至今日， 两者仍然处于僵局中。 我们以至应该把切叶蚁的存在看做天然情况的赐福。 在广袤壮丽的热带雨林、热带草原以及其他陆地荒野上， 切叶蚁是首要的翻土者。 它们做为植食动物从古代不断延续至今， 通过翻土那一至关重要的功用， 缔造了奇特的生态系统， 并增加了整个栖息地的生物多样性。
切叶蚁是天然形态下的胜利超个别。 即使人类不克不及完全掌控， 对人类来说它们仍然是一种生命和奇观的来源。
（责任编纂：王治强 HF013）
