小螞蟻閃爍大智慧

卓 然

它們是地球上數(shù)量最多的生物?？傊亓砍^了人類；它們是進化的精靈，早在5000萬年前便創(chuàng)造了自己的農(nóng)業(yè)文明；它們有兩個胃。一個為自己消化食物，另一個為集體貯存食物；它們執(zhí)著頑強、勤勞無畏，視種群的利益勝過自己的生命；然而，它們卻是自然界最微不足道的存在——

螞蟻是地球上數(shù)量最多的動物，也是腦細胞數(shù)量最多的昆蟲，大腦由大約25萬個細胞組成。通過對螞蟻群體的長期觀測和研究，科學家發(fā)現(xiàn)螞蟻能夠輕易化解現(xiàn)代人類社會的棘手難題。比如交通擁堵問題，作為地球主宰的人類對此卻無可奈何，一籌莫展。虛下心來向螞蟻朋友學點生存智慧顯得尤為重要。

每個個體都是最有效的信息源

假如你開車遇到堵塞，在掉頭另尋出路時，你是否會將前方堵塞的消息告訴迎面而來的車輛?你不會，但螞蟻會，它們不僅及時傳播信息，在必要時還甘當引導員，而這是解決交通堵塞問題的最有效辦法。

德國智能專家得克·格爾賓博士近日公布了關(guān)于螞蟻群體智能方面的研究進展和最新成果。格爾賓認為，螞蟻是高度社會化的生物，它們視傳遞與種群利益相關(guān)的信息為己任，這是與生俱來、融入基因的，而不是后天學習來的。

格爾賓研究組在蟻巢附近擺放了一些螞蟻喜食的糖和蜂蜜混合物，然后在蟻巢與食物之間為螞蟻鋪設(shè)了兩條寬度不等的專門通道。甜蜜的氣息很快讓眾多的螞蟻趕來搬運食物，較窄的那條通道很快就顯得擁擠。但是時間不長，擁擠的情況便得到了緩解，新出來的螞蟻多數(shù)都選擇了那條略寬的通道，呈現(xiàn)出路盡其用的繁忙景象。

研究者觀測發(fā)現(xiàn)，如果一只螞蟻剛從擁擠的通道上回巢并遇到另一只準備出發(fā)的同伴時，它會及時通知同伴道路堵塞的信息，有時它還會自告奮勇引導后來者走向?qū)挸ǖ牡缆?。?jù)此啟發(fā)，科學家后來建立了一個更加復雜的計算機模型，模擬不同長度、不同寬度的螞蟻道路網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使改變路線可能要花費更長的時間，螞蟻們?nèi)匀豢梢钥焖儆行У匕徇\食物。

所以在原始森林中，幾十萬乃至上百萬的螞蟻隊伍行進在自己的運輸線上，總能表現(xiàn)得有條不紊、秩序井然，原因就是每一只螞蟻都對道路的情況了然于心。

如何通過離散、單獨的決策對有限資源進行有效的分配，目前仍然是許多網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的一個公開難題。道路交通秩序問題就是其中最具挑戰(zhàn)性的難題之一。但螞蟻通過種群成員的信息共享，輕易解決了這個難題。所以得克·格爾賓建議交通管理者，遏制交通堵塞的最好辦法就是讓交通參與者之間建立像螞蟻一樣的信息溝通和交流。假如所有有幸躲過擁堵的車輛都能及時告訴迎面而來的車輛可能會遇到的交通窘境，這樣，大家就都可以及時采取措施避免交通狀況的進一步惡化。

可以肯定的是，在道路堵塞的初期，交通參與者之間及時的信息傳遞，比警察的姍姍來遲更有效。

農(nóng)業(yè)文明的締造者

按照主流說法，人類的農(nóng)業(yè)文明出現(xiàn)在一萬多年前的奴隸社會。人類通過掉落種子的發(fā)芽生長和獵物繁殖現(xiàn)象，學會了種植與飼養(yǎng)。可是誰能想到小小的螞蟻卻在5000萬年前，人類的祖先可能還在大海中嬉戲玩耍時，便開始了農(nóng)業(yè)文明的嘗試。它們不僅能夠“種植”，而且懂得“施肥”、“除草”和分泌抗生素，遏制病蟲害。

農(nóng)業(yè)在動物世界中極其罕見。目前地球上僅有4種動物群具有農(nóng)業(yè)水平，它們是螞蟻、白蟻、樹皮甲蟲和人類。你別誤會，說螞蟻是農(nóng)業(yè)文明的締造者，不是說它們和人類一樣能扛著鋤頭去種地。它們是通過收集森林中的腐葉來培養(yǎng)它們愛吃的食物——菌類。

2009年年初，美國昆蟲學家特得·舒爾茨撰文公布了這一發(fā)現(xiàn)。借助DNA排序，科學家們可以創(chuàng)建培育菌類的螞蟻“進化樹”，從而揭開了約5 000萬年前首創(chuàng)該“農(nóng)業(yè)模式”的螞蟻祖先的神秘面紗。時至今日，南美切葉蟻仍在重復著自己祖先的這項古老勞動。它們不停地將潮濕的腐葉運進自己的巢穴——它們并不吃這些樹葉——而是利用它們培育菌類供自己食用。螞蟻的“農(nóng)作物”是類似于蘑菇的真菌，存蟻穴中培育。科學家共發(fā)現(xiàn)了553種螞蟻種植的真菌。

和人類種植莊稼一樣，螞蟻也懂得施肥，肥料就是它們自己的排泄物。它們還懂得“除草”，就是定期將與真菌作物爭奪營養(yǎng)的其他野生菌類的孢子揀出來搬走。最最神奇的是，它們身體分泌種特別的抗生素，具有奇妙的雙重功能——即可作為“農(nóng)藥”，以抑制有害的野生茵類生長；還可以殺死會使作物生病的寄生蟲，從而確保種群的食物來源不受影響。

透過遺傳基因和螞蟻身上的特殊標記，科學家確定有將近200種不同的“真菌螞蟻”，它們依靠種植不同的真菌類蘑菇來作為唯一的食物來源。與后來人類學會的農(nóng)耕情況相近似。

讓科學家頗感興趣的是，螞蟻分泌了數(shù)千萬年的抗生素，至今仍可殺滅某些真菌的害蟲，而害蟲們?yōu)槭裁礇]有產(chǎn)生明顯的抗性進化?不像人類使用抗生素才幾十年，就頻遭抗藥性的抵制，不得不反復變換抗生素的性質(zhì)。一旦揭開這個謎團，會對人類抗生素的研發(fā)帶來飛躍式的變化。

不為人知的縝密社會

每個蟻群都是一個結(jié)構(gòu)嚴謹、運轉(zhuǎn)順暢的生物社會。它是螞蟻種群時代興旺的根基所在，而支撐這個根基的正是工蟻們明確分工與忠于職守。

隨著蟻群的不斷擴大，工蟻的大小、分工和工種都會發(fā)生變化。年輕的工蟻從蟻穴的最底層做起，就像剛進工廠的學徒工一樣。初期它們負責照顧幼蟻和蟻后的生活起居：年齡稍大些，就開始擔負更大、更重要的工作，負責維護蟻穴、準備食物及儲存種子；再大些后的職責是守衛(wèi)蟻穴、撿拾垃圾，最后就是外出覓食，承擔養(yǎng)育族群的艱巨任務(wù)。不論在什么崗位上，螞蟻都會兢兢業(yè)業(yè)、忠于職守，寧可丟掉性命也不會瀆職懈怠。

直困擾生物學家的是，工蟻任務(wù)的變換究竟是由誰分配的呢?

原來，這一切都是工蟻們自身的生物鐘所決定的，不靠領(lǐng)導指示，也沒有什么監(jiān)督機構(gòu)，完全是它們的自覺行為。研究發(fā)現(xiàn)，螞蟻不僅能夠根據(jù)年齡段去執(zhí)行不同的任務(wù)，它們甚至可以清楚地估算自己剩下多長的壽命。

波蘭的生物學家戴維得·珀倫和他的研究小組通過對蟻群的跟蹤發(fā)現(xiàn)，在距離蟻穴最遠、也最危險的地方覓食的工蟻，都是年齡較大的，有的甚至是風燭殘年行動遲緩的。很多這樣的工蟻實際上是很難再回到自己的蟻巢了，它們一半以上不是被食蟻獸吃掉，就是力竭而亡。

這是因為螞蟻清楚自己生命的油碗里還有多少油，它們是拼上最后一點力氣，不惜去冒更大的風險，做出自己最后的貢獻。從整個蟻群的利益看，老年工蟻的這種冒險行為是最為劃算的，如此一來，那些生命力尚旺盛的年輕工蟻就可以保存實力，不會影響它們未來的繁衍生息。

珀倫進行了一項實驗，完全可以證明螞蟻具有的無私奉獻精神，是銘刻在它們血脈中的。他們給一所密布蟻巢的房子不斷注入二氧化碳氣體，當濃度足以對螞蟻

的壽命產(chǎn)生損害時，年老的工蟻便匆忙出動，去較遠的地方覓食。而二氧化碳的濃度一旦趨于正常，它們又結(jié)束遠行，改在蟻巢附近或干脆回到巢穴。

螞蟻的這種利他主義精神，讓所有比它們又大又強的生命自愧不如。

當然，為了能在非常嚴酷的環(huán)境下生存，螞蟻們也會向其他生物采取殘酷甚至是奴役的方法，但看似卑劣殘忍的手段，卻無不打上了螞蟻聰明智慧的烙印。

與自己的美食和諧相處

肯定不是巧合，螞蟻和蚜蟲總是比鄰而居，因為蚜蟲分泌的一種露汁是螞蟻所喜歡的一種食物。但螞蟻為了能與蚜蟲做好鄰居，盡量長久地享用美食，它們可是著實下了一番工夫。它們靠分泌的化學物質(zhì)來鎮(zhèn)定和抑制蚜蟲種群，讓自己和蚜蟲和諧相處。

起初科學家猜測，螞蟻會咬掉蚜蟲的翅膀不讓它們飛走，從而獲取它們排泄的美食。真實情況并非如此，觀察發(fā)現(xiàn)，是螞蟻分泌的化學物質(zhì)能抑制蚜蟲翅膀的生長。此外，螞蟻爬過的地方會留下一種特殊的化學物質(zhì)，能對蚜蟲產(chǎn)生愉悅的依戀，使蚜蟲無不悄無聲息地安靜下來，心甘情愿地做螞蟻的芳鄰。

精靈一樣的螞蟻還要根據(jù)自己的數(shù)量和食量來調(diào)控蚜蟲的數(shù)量。在蚜蟲數(shù)量稀少時，螞蟻會盡量為它們創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，必要時它們會幫助蚜蟲吃掉它們的天敵——螵蟲等蟲害：在蚜蟲數(shù)量過剩時，它們又會毫不吝惜的吃掉部分蚜蟲，以確保其種群的健康存活。所以，有科學家感嘆：螞蟻簡直是用自己的智慧在飼養(yǎng)自己的美食。

“蟻人”費耶的收獲

布萊恩·費耶是加利福尼亞科學院的昆蟲學家，“螞蟻在線”數(shù)據(jù)庫項目負責人，因研究螞蟻近30年，與之結(jié)下不解之緣，人稱“蟻人”費耶。他在非洲和馬達加斯加野外考察螞蟻累積20多年，為此他幾乎感染過熱帶的每一種疾病，經(jīng)歷了無數(shù)次風險。當然，他同時也收獲發(fā)現(xiàn)的樂趣和成功的快樂。僅在馬達加斯加島，他就發(fā)現(xiàn)了不為人知的800多種新螞蟻。

費耶發(fā)現(xiàn)的最有趣也是最有爭議的螞蟻叫吸血鬼蟻。吸血鬼蟻14年前在馬達加斯加首次被發(fā)現(xiàn)，7年后費耶又發(fā)現(xiàn)了這種螞蟻的整個群落。這種橙色的螞蟻之所以得此惡名，是因為它獨有的取食方法。工蟻在饑餓的時候，會到洞內(nèi)的幼蟻室，在幼蟲身上鉆洞吸取體液來獲取營養(yǎng)，之后還會把營養(yǎng)反芻給靜臥不動、養(yǎng)尊處優(yōu)的蟻后。但這并不會導致幼蚊死亡，幼蟻會帶著傷痕長大。

吸血鬼蟻是螞蟻中唯一將后部的胃與中部的胸腔直接連在一起的。而其他的螞蟻，在胃與胸腔之間還有細長、收縮的體節(jié)。這些細長的體節(jié)給它們帶來了更大的靈活性，便于在細小狹長的空間里逃避敵害。而吸血鬼蟻這種腹部身體結(jié)構(gòu)與黃蜂的幾乎相同，正是它為“螞蟻是大約7000萬～8000萬年前從黃蜂進化而來的”提供了強有力的證據(jù)。因為馬達加斯加島獨特的地理位置，世界蟻學界認為吸血鬼蟻是螞蟻進化過程中那個丟失的環(huán)節(jié)。

費耶曾被無數(shù)次問道，為什么冒那么大的風險，克服那么多困難去研究螞蟻這個小東西?他總會不假思索地說，雖然螞蟻是地球上數(shù)量最多、分布最廣的物種，但我們卻唯獨對它們知之甚少。而它們的智慧和它們進化出的縝密和諧的社會形態(tài)，是所有高級生命，包括人類在內(nèi)都不得不折服的。我們可以向鳥類學飛行，向蜻蜓學望遠，為什么不能向螞蟻學點智慧呢?

布萊恩·費耶已向國際環(huán)保機構(gòu)和著名的民間動物保護組織提出書面建議，在熱帶雨林等環(huán)保項目中，不能只把注意力投向大型動物，還要考慮到螞蟻種群的保護，特別是像馬達加斯加這種螞蟻種類豐富卻無法得到有效保護的地區(qū)，每年都有上百種的螞蟻在滅絕。

沒有了螞蟻，不僅會讓地球的生物多樣性失去活力，還會使我們失去可虛心討教的智慧精靈。