蚂蚁的基本特征

蚂蚁的基本特征】蚂蚁（ant）属节肢动物门，昆虫纲，膜翅目，蚁科。目前有21亚科283属（afterBolton2003）（主流沿用的是16亚科的分类系统和21亚科的系统相比，新的系统从猛蚁亚科中分出了若干亚科）。蚂蚁是人们常见的一类昆虫，很容易识别。一般体小（0.5mm-3cm）,颜色有黑、褐、黄、红等，体壁具弹性，光滑或有毛。口器咀嚼式，上颚发达。触角膝状，4~13节，柄节很长，末端2~3节膨大。腹部第1节或1、2节呈结状。有翅或无翅。前足的距大，梳状，为净角器（清理触角用）。为多态型的社会昆虫据估计，仅有大约半数的蚂蚁——目前约为11700种——被描述了。一个更大范围的蚂蚁区系研究也有待进行。常见的有小家蚁MonomoriumpharaonisL.等。蚂蚁是地球上最常见的昆虫，数量最多的昆虫种类。由于各种蚂蚁都是社会性生活的群体，在古代通称“蚁”。据现代形态科学分类，蚁可分两大种群：蚂蚁类和白蚁类。蚂蚁的种类繁多，世界上已知有9000多种，我国国内已确定的蚂蚁种类有600多种。蚂蚁的寿命很长，工蚁可生存几星期至3-7年，蚁后则可存活十几年或几十年。一蚁巢在1个地方可生长年，甚至50多年。蚁的外部形态分头、胸、腹三部分，有六条腿。蚁卵约0.5毫米长，呈不规则的椭圆形，乳白色，工蚁体细小，体长约2.8毫米，全身棕黄，单个蚁要细看才易发现。雄、雌蚁体都比较粗大。腹部肥胖，头、胸棕黄色，腹部前半部棕黄色，后半部棕褐色。雄蚁体长约5.5毫米。雌蚁体长约6.2毫米。蚂蚁为典型的社会昆虫，具有社会昆虫的3大要素，即同种个体间能相互合作照顾幼体；具明确的劳动分工；在蚁群内至少饿个世代重叠，且子代能在一段时间内照顾上一代。另外要指出的，“白蚁”不是蚂蚁，白蚁除一样具有社会外，在生理结构上和蚂蚁有很大的差别。生物的行为是指生物体进行的在外部可以察觉得到的有适应意义的活动。行为学就是研究这些活动的学科。形态和行为首先被人们注意，但是直到19世纪人们才获得生物行为研究的理论武器和实验手段。进化论学说将动物的行为提高到了适应性层次。目前对生物行为的归类非常混乱。从遗传和发育的角度一般将其分为先天行为和后天行为，也就是本能行为和学习行为。但这种分类方法并不常用，人们一般按照行为的功能对其划分，遗憾的是这种划分方式并不严格，存在大量的重叠区域。【蚂蚁的型与分工】发育为完全变态。所有的蚁科都过社会性群体生活。一般在一个群体里有四种不同的蚁型。1、蚁后：有生殖能力的雌性，或称母蚁，在群体中体型最大，特别是腹部大，生殖器官发达，触角短，胸足小，有翅、脱翅或无翅。主要职责是产卵、繁殖后代和统管这个群体大家庭。2．雄蚁：或称父蚁。头圆小，上颚不发达，触角细长。有发达的生殖器官和外生殖器，主要职能是与蚁后交配。3．工蚁：又称职蚁。无翅，一般为群体中最小的个体，但数量最多。复眼小，单眼极微小或无。上颚、触角和三对胸足都很发达，善于步行奔走。工蚁是没有生殖能力的雌性。工蚁的主要职责是建造和扩大巢穴、采集食物、伺喂幼蚁及蚁后等。4．兵蚁：头大，上颚发达，可以粉碎坚硬食物，在保卫群体时即成为战斗的武TO器。蚂蚁建立群体，也是以通过婚飞方式两性相识结交为起点。相识后一见钟情，在飞行中或飞行后交尾。“新郎”寿命不长，交尾后不久死亡留下“遗孀”蚁后独自过着孤单生活。蚁后脱掉翅膀，在地下选择适宜的土质和场所筑巢。她“孤家寡人”，力量有限，只能暂时造一小室，作为安身之地，并使已“受孕”的身体有个产房。待体内的卵发育成熟产出后，小幼虫孵化出世，蚁后就忙碌起来。每个幼蚁的食物都由她嘴对嘴地喂给，直到这些幼蚁长大发育为成蚁，并可独立生活时为止。当第一批工蚁长成时，它们便挖开通往外界的洞口去寻找食物，随后又扩大巢穴建筑面积，为越来越多的家族成员提供住房。自此以后，饱受艰苦的蚁后就坐享清福，成为这个群体大家族的统帅。抚育幼蚁和喂养蚁后的工作均由工蚁承担。但蚁后还要继续交配，不断产生受精卵，以繁殖大家族。她的寿命可长达15年。蚁巢有各种形式，大多数种类在地下土中筑巢，挖有隧道、小室和住所，并将掘出的物质及叶片堆积在入口附近，形成小丘状，起保护作用。也有的蚁用植物叶片、茎秆、叶柄等筑成纸样巢挂在树上或岩石间。还有的蚁生活在林区朽木中。更为特殊的是，有的蚁将自己的巢筑在别的种类蚁巢之中或旁边；而两“家”并不发生纠纷，能够做到和睦相处。这种蚁巢叫做混合性蚁巢，实为异种共栖。无论不同的蚁类或同种的蚁，其一个巢内蚁的数目均可有很大的差别。最小的群体只有几十只或近百只蚁，也有的几千只蚁，而大的群体可以有几万只，甚至更多的蚁。在我国华南一带的阔叶林中，还有一种翘尾蚁，顾名思义，就是它那带有螯针的尾端常翘起来，像是跃跃欲试，随时准备进攻的样子。它有种怪脾气，经常与树打交道。它喜欢用叼来的腐质物以及从树上啃下来的老树皮，再搀杂上从嘴里吐出来的粘性汁液，在树上筑成足球大的巢，巢内分成许多层次，分别住着雄蚁、蚁后和工蚁，并在巢中生儿育女，成为一个"独立王国"。开始时一树一巢，当群体过大，而且又有新的蚁后出生时，新蚁后便带领部分工蚁另造新居。有时为争夺领域，常展开一场恶斗。为了在树上捕捉其他小虫为食，它可用细长而有力的足在树冠的枝叶上奔跑。如两树相距较近，为免去长途奔波之劳，它们能巧妙地互相咬住后足，垂吊下来，借风飘荡，摇到另一棵树上去，搭成一条"蚁索桥"。为了能较长久地连接两树之间的通途，承担搭桥任务的工蚁还能不断替换。树上的食物捕尽，又结队顺树而下，长途奔袭，捕捉地面上的小动物。猎物一旦被擒获，翅尾蚁便会用螯针注入麻醉液，使猎物处于昏迷状态，然后拉的拉，拽的拽，即使是一只超过它们体重百倍的螳螂或蚯蚓，也能被它们轻而易举地拖回巢中。人们从有这种蚁巢的树下经过，可要十分小心。如惊动了它们，会倾巢出动，顺树而下或从空而降，进行攻击，使你遭受挨蜇之苦。大家可要小心蚂蚁!!蚁类的食性在不同亚科和不同种类之间有很大的差别。一般可分为肉食性、植食性和杂食性。蚂蚁在一年中的大部分时间里都在辛勤地劳动。那么到了严寒的冬天它们又到哪里去觅食呢?它们是如何过冬的呢?原来聪明的蚂蚁在入冬之前早有准备。它们首先搬运杂草种子，准备明年播种用；同时搬运蚜虫、介壳虫、角蝉和灰蝶幼虫等到自己巢内过冬，从这些昆虫身上吸取排泄物做为食料(奶蜜)。蚂蚁为什么知道冬天快来了呢?从现代科学的观点看，蚂蚁的这种本能是受它们体内的年生物钟控制而起作用的，换句话说，它们是按照年生物钟的运行规律做好越冬期食物储备的。与蚂蚁互动形成的生物达到了惊人的程度。与蚂蚁共生(symbiosis)的生物，或专性或间性，植物超过了52科465种(Jolivet1996),动物则达到了数千种(Kistner1982;Hölldobler&Wilson1990)，还有大量未知的真菌和微生物(Schultz&McGlynn2000;Muelleretal.2001)。蚂蚁正在使用着非凡的生存策略——种植真菌，收获种子，放牧产蜜昆虫，编制巢穴，合作捕食，社会性寄生，蓄奴——这些都极大地刺激着科学家和公众的好奇心。蚂蚁在世界各个角落都能存活，其秘诀就在于它们生活在一个非常有组织的群体中。它们一起工作，一起建筑巢穴，使它们的卵与后代能在其中安全成长。蚂蚁有不同的类型，每一类都有其专门的职责。蚁后产卵，大部分卵将发育成雌性，它们被称为工蚁。它们负责建筑并保卫巢穴，照顾蚁后、卵和幼虫，以及搜寻食物。到了一定的时候，雄蚁与新的蚁后会产生出来。它们有翅膀，从巢穴里集群飞出。交配以后，雄蚁即死去，新的蚁后则开始领导起又一个群体的生活。在群体中，蚁后是最重要的成员。它是唯一能产卵的。这意味着它是这一群体中所有蚂蚁的母亲。工蚁喂养它，替它清洁身体，并将它的卵带到另一处去照料。某些澳大利亚蚂蚁将它们的工蚁作为一种活的储藏罐。当工蚁采集了大量的花蜜，即一种源自花中的甜甜的液体，将它吞进体内、身体变得膨大起来之后，它们就将自身挂在巢穴的天花板上，一直到有别的蚂蚁需要食用它们体内储藏的那些花蜜为止。兵蚁正在林地上觅食。为搜寻食物，它们有时会在林地上排成长队。它们总是很饥饿，因此几乎会向任何东西发起进攻，有时甚至是大的哺乳动物。不同的蚂蚁吃不同的食物。收获蚁吃种子，它们将种子收藏在地窖里；而割叶蚁吃蘑菇，它们将叶片搬运到地下，用来培植蘑菇。有些蚂蚁则贮存一种叫蚜虫的昆虫，它们人蚜虫体内抽取一种含糖的物质作为食物，这同人类从母牛身上挤奶的方式非常相似。根据科学家的研究证明，蚂蚁在洞穴里缺少糖份，对自己的生长发育很不好，为了能够找到充分的糖份，所以蚂蚁一旦发现甜的东西，触角就会自主的硬起来，这是蚂蚁的一个天性。蚂蚁是社会性很强的昆虫，彼此通过身体发出的信息素来进行交流沟通，当蚂蚁找到食物时，会在食物上撒布那样的信息素，别的蚂蚁就会本能地把有信息素的东西拖回洞里去。当蚂蚁死掉后，它身上的信息素依然存在，当有别的蚂蚁路过时，会被信息素吸引，但是死蚂蚁不会像活的蚂蚁那样跟对方交流信息(互相触碰触角)，于是它带有信息素的尸体就会被困惑的同伴当成食物运回去。通常情况下，那样的尸体不会被当成食物吃掉，因为除了信息素以外，每一窝的蚂蚁都有自己特定的识别气味，有相同气味的东西不会受到攻击，这就是同窝的蚂蚁可以很好协作的基础。【蚂蚁的行为】行为生态学(behavioralecology)是行为学与生态学的交叉领域，是研究动物行为的原因、发生或发展、适应功能、进化历史的一门科学。行为生态学是生态学科中最年轻的分支学科之一，这一学科在60-70年代突飞猛进地向前发展。随着生理学和心理学的发展，到20世纪下半叶，在遗传学的带动下生物行为的遗传研究蓬勃开展起来。现代的行为生态学融入了遗传学、生物进化论等等多学科，现代分子生物学也被应用到行为生态学的研究中来。蚂蚁是现代动物体系的优势类群，拥有极为庞大的数量和极为复杂的社会结构。蚂蚁与其它各种生物有千丝万缕的联系，据统计，在蚁巢内生活的各种节肢动物就多达3000种。种类多样的蚂蚁和相关物种的多样性，以及蚂蚁社会分工的多样性，造就了蚂蚁在行为上的多样性。蚂蚁的行为是如此的斑斓和诱人，同时也是一个大迷宫，如同Wilson,E.0.所指，有时它会让博物学家们走上歧路。【关于蚂蚁搬家】在一些介绍自然常识的书上，蚂蚁搬家，燕子低飞，蛇过道等现象，都被认为是即将下雨的先兆。事实果真如此吗？如果说蚂蚁能够凭借本能准确地感觉出即将下雨，甚至能准确地感觉出下雨量的大小，都是完全有可能的，但蚂蚁是一种低智慧生物，其视力范围很短，主要依靠嗅觉感知周围的事物，测量自己的家与周围较大区域地势的相对高低，是一项较复杂的工作，必须依靠很好的视觉，鼠目寸光，蚂蚁的目光比老鼠还短，因此，蚂蚁不大可能会有测量自己的家与周围较大区域地势相对高低的本能。至于根据预测未来几天的雨量来判断自己的家是否会被雨水淹没，其判断难度更大，就连人类目前也很难准确做到这点，难道蚂蚁比人还厉害，可以准确的计算自己的家是否会被雨水淹没？是否需要通过搬家回避雨水淹没？蚂蚁窝几乎无处不在，在我家的附近就有很多，我发现，每当连续下大雨的时候，茫茫大地一片汪洋，一连好几天积存着很深（相对于蚂蚁来讲）的雨水，放眼望去，那些蚂蚁的家也不乏有被水完全淹没的，那末，在那深深的水下被一连浸泡了好几天的那一窝窝蚂蚁，是否都遭到了灭顶之灾呢？根本没有，只要雨过天晴，积水一退，那些蚂蚁窝的洞口又迅速地出现了一只只繁忙的蚂蚁，只见它们忙里忙外，丝毫没有死伤惨重的迹象。这表明蚂蚁的窝根本不怕雨水短时间的浸泡，当雨水的浸泡使得蚂蚁窝上部没有空气时，窝内的蚂蚁可采用堵住通道，向窝内下面较深处转移的方法避免雨水浸泡的伤害，土壤的疏水作用，以及蚂蚁窝内部较深处的结构特征，使得蚂蚁根本没有必要一感觉到要下雨就开始考虑是否搬家。为了验证被水完全淹没的蚂蚁窝内的蚂蚁是否会被水全部淹死，还可以通过水淹实验加以验证，试验表明：受到水淹4个小时，没有看出对窝内蚂蚁的生命产生影响。既然被水淹的蚂蚁窝内的蚂蚁不会被水淹死，则在生物进化的过程中，蚂蚁就没有必要进化出在即将下雨前选择搬家的本能。生物进化的选择往往是最科学的选择，为了防止蚂蚁窝被水淹，更科学的选择应该是在开始建蚂蚁窝时就将其建在可防水淹的地方，而不是一次次地采取“劳民伤财”的搬家行动。难道蚂蚁在建窝时没有服从生物进化的选择？由此看来，蚂蚁搬家不一定是蚂蚁担心自己的家是否会被水淹没采取的行动，完全有可能是另有原因。比如，由于蚁群数量增加造成在蚂蚁窝附近的食物短缺，需要寻找新的食物来源，由于在蚂蚁窝附近出现别的蚁群造成一种威胁，需要回避危险，或者是每群蚂蚁本身就有一种建立多个蚁窝的习惯等等。至于蚂蚁选择在阴天或夜晚搬家，主要是为了防止太阳的暴晒对蚁卵可能造成的伤害，由于在夜晚人们不注意蚂蚁的行动，但常常能够在阴天看见蚂蚁搬家，于是，就将蚂蚁搬家与下雨联系了起来。有时人们会把“蚂蚁”用来比喻草根、团结，比如“蚂蚁精神”、“蚂蚁社区”等关于蚂蚁认路】蚂蚁认路是靠算术。科学家一直没弄清楚蚂蚁是如何判断距离远近的德国的科学家为此做了个实验。他们在距蚂蚁洞穴10米远的地方放置了食物，然后将这些蚂蚁抓起来，并分成3组，其中一组蚂蚁的腿锯的短了1毫米，另一组蚂蚁的腿被接上支柱加长了1毫米，第三组蚂蚁的腿则没有改变。结果显示，那些被人为改变了腿的长度的蚂蚁错估了家的位置。长腿蚂蚁在多走了5米后（即多走了15米）才开始寻找自己的家；而短腿蚂蚁则相反，它们只走了5米后就开始找家。这一发现显示这些蚂蚁是依靠步数的计算来估计距离的。【蚂蚁会迷路吗】蚂蚁常会出来找寻食物，有时运气好，马上就找到了；有时运气差，走了好久还没找着，等要回去时，大半天的路，他们还认得出来吗？顽皮的小朋友，常会把蚂蚁刚爬过的路，用手把它抹去一段，然后发现蚂蚁要找原路时，遇到被抹去的那段，就变得没方向感了。确实蚂蚁有时会在爬过的地方留下气味，但也有蚂蚁不留气味，而记住沿途的天然气味，然后找到回家的路。另外，蚂蚁的视觉还非常灵敏，能利用陆上、天空的景致来认路。曾有人用圆筒状工具，遮住一群正要回巢的蚂蚁，让他们只能看到天空，结果他们仍能按照正确路线前进。后来，人们又用一块大板子，水平挡在蚂蚁的上方，并且尽量放低，让他们不能看到天空及周围的景物，于是发现，他们开始失去方向，并且胡乱爬行了。由此可知，不仅周围景致、太阳的位置，和蓝天上反射下来的日光，都可帮助蚂蚁辨认方向。【为什么蚂蚁会乖乖排队行动】大家有没有注意到，蚂蚁的行动总是团结一致，像是个个都带了行动电话时时保持联络似的，他们到底有什么法宝呢？蚂蚁的确有自己的一套办法联络同伴。虽然他们四散到各处觅食，只要有谁发现了食物，除了赶紧衔一小块回巢去之外，沿途还会记得分泌出芳香讯号，紧急通知同伴前来支援。附近闻到香味的蚂蚁会一路嗅着这条芳香路线找到食物，一只一小块通力合作，将所有食物搬回窝巢。这些沿着香味移动的蚂蚁就形成了一排长长的队伍，有秩序的前行。蚂蚁分泌的这种芳香物质称为信息素，由于它的挥发性大，几分钟过后，食物都运回了窝巢，香味也就消失不见了，免得再有蚂蚁前来，结果扑了空。蚂蚁喜欢蚜虫吗】三月天里，常有大批蚜虫危害农作物。同时还会发现很多蚂蚁在身边，别以为它们是来吃蚜虫的，其实，它们是在帮助蚜虫，间接危害作物呢！观察这些蚂蚁，不时会用触角轻轻拍打蚜虫屁股，似乎和它相处的非常好。而被拍打的蚜虫，居然很乖地翘起屁股，排泄出一种又甜又香的“蜜露”，来让蚂蚁饱餐。这种蜜露是由蚜虫吸食作物的汁液后，一部份供给自身用，一部分就从肛门里排出，因为其中含有大量糖分，所以蚂蚁非常爱吃。蚂蚁因蜜露而爱上蚜虫，所以当蚜虫遇到危险，蚂蚁就会挺身而出。另外，当蚜虫栖息的地方缺粮，蚂蚁还会将他搬到食物充裕的地方去。到了冬天，蚜虫的卵可能会被冻死，蚂蚁就会帮忙把卵藏在自己家中。有时，蚂蚁怕卵受潮，遇到晴天，他还会把卵搬出来晒太阳。直到隔年春天，小蚜虫出来了，蚂蚁又开始把他们搬到好吃的植物上去。【为什么蚂蚁会打仗】夏天，在树林边，常常会看到许多大大小小的蚂蚁，爬来爬去，搬运着昆虫残体、泥土„有时它们相遇以后，成群地咬杀起来，斗争得十分剧烈。为什么蚂蚁会打仗呢？有的昆虫学家对蚂蚁打仗，认为是争夺食物引起的，因而用种内斗争理论来解释。但较多的昆虫学家，认为不是什么种内斗争，而是一种化学强制反应。为了证明这个现象，他们做了以下实验：把不同窝的蚂蚁放在一起，它们的触角一碰，就立刻咬杀起来；相反，把同窝蚂蚁放在一起，它们相遇以后，不但不打不咬，还能互相喂食。昆虫学家对以上事实这样解释：不同窝的蚂蚁，身上都有一种特殊的“窝味”。这种“窝味”又与窝的建筑材料、储藏的食物和本身分泌物的不同而不同。每一只蚂蚁都有辨别“窝味”的本领。一旦发现另外的蚂蚁不是自己家里的成员，就咬杀斗争起来，慢慢地形成“大战”。有趣的是，把正在咬杀斗争的蚂蚁，用水洗掉身上的“窝味”，再把它们放在一起，它们相遇后，就安然无事地各自走开。如果在一只蚂蚁身上洒些香料，它就不能回窝，同窝的蚂蚁将误认它是敌害而被驱赶出来。也有人认为，蚂蚁成群打仗咬杀，与群体大小有直接关系。特别是不同群蚁相遇一起，立刻会引起战斗。单只的蚂蚁相遇，咬杀斗争机会就少了。蚂蚁救火又嗜酒】蚂蚁救火法国昆虫学家法布尔曾做过一次有趣的试验。他把一支点燃的蜡烛放在巢的顶部，蚂蚁约在一分钟后觉察到“火警”。开始时，它们来回奔忙显得惊慌失措，接着，仿佛商量好了似的，无数的蚂蚁勇敢的爬上燃烧的烛芯，分泌出蚁酸进行灭火。一些蚂蚁“牺牲”后，无数的蚂蚁又冲上去，约60秒钟后，蜡烛的火被扑灭。几天以后，法布尔再重复了一次同样的试验，这一次，蚂蚁仅用了40秒便将蜡烛火扑灭，且没有一只蚂蚁遇难。蚂蚁嗜酒有一种经常出入蚂蚁国的小虫，一碰到工蚁就用触角去碰一下，那些工蚁便心甘情愿地将辛苦得来的食物，从嗉囊里吐出来给它吃。这种小虫身长只有5-6毫米，它的肚子两侧有一种黄色的刺毛，蚂蚁只要拨一下刺毛，就会渗出一种有挥发性的芳香液体，其化学物质和醇很相近，蚂蚁非常爱喝，因此便心甘情愿地喂养这种小虫和它们的幼虫以获得爱喝的“酒”。【蚂蚁的药用作用】蚂蚁被誉为“微型动物营养宝库”和“天然药物加工厂”，蚂蚁粉中粗蛋白含量高达51.23%，高于鸡、鱼、牛肉。蚂蚁也是著名的药用昆虫，蚂蚁及其制剂有多方面的药理作用。具有双向免疫调节作用，对免疫功能过强，有抑制作用；对免疫功能不足