眾所周知,大腦是人的神經中樞,是把控方向、輸出指令的cpu傳感器,地球上的生物幾乎都有大腦。為什么說幾乎呢?因為有些小型昆蟲,是沒有大腦的,其中最著名、最特殊的就是螞蟻。因為螞蟻,在我們的認知中是很團結的,同時也很智慧,它們不僅能舉起比自身重幾十倍的生物,還從不迷路。
Tips:人的大腦皮層最為發達,是思維的器官,主導機體內一切活動過程,并調節機體與周圍環境的平衡,所以大腦皮層是高級神經活動的物質基礎。
但是,偏偏是這樣智慧的動物,卻沒有大腦。并且還聽說螞蟻是二維生物,因此根本看不到生活在三維世界的人類。那么,螞蟻真的是二維生物嗎?看不見三維世界的它們,又是如何生活的呢?
神奇的螞蟻
所謂二維空間,就是只有x軸和y軸組成的空間,簡單來說就是只有長和寬而沒有高度。因此,就螞蟻本身來說它并非是生活在二維空間,明顯是個三維生物,但是為什么又說螞蟻生活在二維空間呢?這就要說到螞蟻的生理結構了。
Tips:二維空間是指僅由長度和寬度(在幾何學中為X軸和Y軸)兩個要素所組成的平面空間,只向所在平面延伸擴展。
螞蟻,是世界上最常見的昆蟲,在全世界大概有11700多種螞蟻,我國境內含有600多種螞蟻。螞蟻在地球的歷史可以追溯到一億年前的白堊紀,和恐龍同一年代。螞蟻,是一種很社會性的昆蟲,屬于膜翅目蟻科,和所有的昆蟲一樣螞蟻有六條腿,每條腿有三個關節,并且十分強壯。
螞蟻屬于完全變態昆蟲,一共要經歷卵、幼蟲、蛹等階段才發展為成蟲,處于幼蟲階段的螞蟻是沒有覓食能力的,于是工蟻承擔就著撫養幼蟲、尋找食物的大部分工作,而蟻后只負責產卵。因此,螞蟻種群中大略分三個階層:居于上位的蟻后,中層的雄蟻,底層的工蟻。雌性幼蟲發育成工蟻還是蟻后,取決于幼蟲期獲得的養分。
Tips:螞蟻ant,是一種昆蟲,別名蟻、玄駒、昆蜉、蚍蜉螞,屬節肢動物門,昆蟲綱,膜翅目,蟻科。
長成的螞蟻,一般長度在 0.75 ~ 52 mm之間,歷史上最大的螞蟻是已經滅絕的泰坦蟻,體長可達6cm。外表像是覆蓋了一層黑色的盔甲,分別包裹著螞蟻的頭、胸、腹部,這被稱之為外骨骼。螞蟻和其他昆蟲一樣沒有大腦,只有中樞神經來控制生理活動。螞蟻有兩只眼睛,每只眼睛由許多小眼睛組成,被稱為復眼。螞蟻還有兩個胃,一個用于儲存食物,一個用于和其他螞蟻分享。
螞蟻,還是一個大力士和建筑家,不僅能扛起比自身重52倍的生物,也能修建起四通八達,各有用處的塢堡式建筑,而這正體現了螞蟻的社會性。那么這些螞蟻是如何在工作中交流溝通的呢?答案就是螞蟻狹長的觸角。
Tips:中樞神經系統Central Nervous System,中文名稱中樞神經,是由腦和脊髓組成(腦和脊髓是各種反射弧的中樞部分),是人體神經系統的最主體部分。
螞蟻的觸角不僅能用于觸覺還能用于嗅覺,觸角的軀干部分纖細狹長,分4~13節,觸角末端膨脹彎曲,像音符的尾巴,在生活中十分靈敏。觸角不僅能分別氣味的強度,還能根據氣味發出的信息也就是外激素,來分析對方的健康狀況、食物信息、從事的階級以及是否有外敵入侵。同時,也能通過氣味輕度,辨別源頭在何處并且相距有多遠。正是因為這種氣味存在,螞蟻才能在漫長的“行軍”中不掉隊,不找錯食物的來源點。
Tips:嗅覺是一種感覺。它由兩感覺系統參與,即嗅神經系統和鼻三叉神經系統。嗅覺和味覺會整合和互相作用。嗅覺是外激素通訊實現的前提。
由于螞蟻的眼睛是由多個小眼睛組合而成的復眼,視力范圍極其有限,基本上可以當個擺設。因此,對于螞蟻來說就只能通過觸覺來感知世界,所以螞蟻只有觸覺與嗅覺兩種感覺。
Tips:近視是屈光不正的一種。當眼在調節放松狀態下,平行光線進入眼內,其聚焦在視網膜之前,這導致視網膜上不能形成清晰像,稱為近視眼myopia。
在螞蟻這個高度近視患者眼中,世界就是一個平面,任何事物都只是一團馬賽克在阻擋它的前進,在他的世界里只有覓食、前進、伙伴、工作等等信息,從氣味中獲取到足夠的信息之后,中樞神經就開始下命令,螞蟻這個無情的行走機器就開始行動。
螞蟻真的生活在二維世界嗎?
螞蟻明顯是三維生物,為什么說它生活在二維世界呢?這是因為螞蟻的眼里沒有三維之分,世界就是個平面。雖然螞蟻能夠翻山越嶺,爬樹翻墻,但是實際上它都只是循著同伴所留下的氣味在行進。
Tips:三維空間,日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間,是我們看得見感受得到的空間。三維的東西能夠容納二維。
當我們站在螞蟻前方時,螞蟻并不能感覺到人的存在,在它的眼里我們就是平面上的障礙物,阻擋了氣味信號的傳遞,使它們迷失方向,它們只能選擇繞過我們,而后走向氣味標記的正確道路上。
當它們嗅到同伴留下的氣味和食物的香氣時,如果人手充足就會齊心協力將食物拖走或者扛走,如果人少就只能夠留下標記,再返回蟻穴,多早些幫手來將食物待會巢穴。當一條線路的氣味越濃時,就說明這條線路的時間越短。
Tips:蟻穴呈圓形,占地大約3平方米。里面溝壑縱橫,建筑櫛比。那熙熙攘攘、成千上萬的白蟻就像一個繁榮與喧囂的鬧市里的人群涌流。
因為,螞蟻看不見三維世界,但是它們仍能通過同伴留下的氣味,從事各種工作和交流,說它們生活在二維世界也不為過。那么,既然這些螞蟻生活在二維世界,它們又是如何繁衍至今,仍舊存活的呢?
首先,螞蟻雖小但是力量卻大,它能拖動大于自身1400倍重的物品,并且這些螞蟻分工明確,團結一致,它們在蟻后命令下,甚至能咬死大象。并且全世界的螞蟻重量,正好和全世界人類的重量一致,這說明螞蟻種群的龐大。
Tips:大象很早就成了人類的朋友,并能為人類提供幫助。大象非常聰明,能開辟場地,還能把死去的同伴安埋在落葉枯枝之中。
一個螞蟻雖小,但是幾千萬螞蟻就是龐然大物了,更別提螞蟻的孵化時間只有短短的幾個月了。它們隨時能夠誕生一只螞蟻大軍,而集體的力量總是最強大的。此外,螞蟻中還有攻擊性十分強的紅火蟻和軍蟻。
Tips:紅火蟻Solenopsis invicta Buren,的拉丁名意指“無敵的”螞蟻,難以防治而得名。紅火蟻分布廣泛,為極具破壞力入侵生物之一。在中國紅火蟻是入侵生物。
螞蟻這個種群這樣龐大,它是如何與自然界的生物們相處的呢?螞蟻是害蟲嗎?
螞蟻在自然界的作用
在大多數人的眼中,螞蟻是一種害蟲,基本上看見就要踩死,但實際上螞蟻是一種益蟲。螞蟻是土地的清道夫,不僅可以清理動物的尸體,而且還能在土壤中鉆洞打孔,使土壤疏松,有利于空氣流通,讓農作物的根部在松軟的土壤中茁壯生長。同時,螞蟻也可以作為土壤中農藥含量的指標。
Tips:害蟲,顧名思義,即有害的蟲子,是人類對一些蟲類動物的定義,與益蟲相反,主要分為昆蟲類與非昆蟲類,且種類與數量繁多。
此外,螞蟻中的部分種類還能捕食農業害蟲,讓農產品健康成長。其中,灰末蟻(PP ant)可防治柑橘葉甲蟲,使柑橘減少病害,收成更好。竹筒蟻(Tetramorium guineense)可防治甘蔗螟蟲,提高甘蔗的產量和品質。我們可以通過選擇性地投放相應的螞蟻,來對農作物進行生物防治,這樣既沒有安全隱患,人們吃得也健康。
Tips:甘蔗螟蟲,蟲綱鱗翅目Lepidoptera。 甘蔗害蟲。俗稱甘蔗鉆心蟲。 常見種類有卷葉蛾科的黃螟 Aryroploce schistaceana、螟蛾科的條螟Chilo venosatus和二點螟C.infuscatellus。
螞蟻,除了在農業上大展身手外,在植物界中也是赫赫有名的。螞蟻能為山慈菇、紫花地丁及金盞花等植物傳播種子,因為它們的種子有種特殊的氣味吸引螞蟻。同時,它們也會保護植物,比如說櫻花、野豌豆等植物,因為它們的根莖上分泌的蜜露,是螞蟻無上的美味,為了護食螞蟻會竭盡全力保護這些植物。
Tips:山慈菇,中藥名。為蘭科植物杜鵑蘭、獨蒜蘭或云南獨蒜蘭的干燥假鱗莖。山慈菇味甘、微辛,性涼。具有清熱解毒,消癰散結等功效,常用于癰腫疔毒,瘰疬痰核,蛇蟲咬傷,瘸瘕痞塊。
因此,螞蟻非但不是害蟲,還是農業生產的好幫手,植物的守護者,但是一個種群中總有些害群之馬,像紅火蟻就是個典型。不過,總的來說,螞蟻還是一種與世無爭的昆蟲。