蚂蚁的交流

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引言

与独居昆虫相比，群居昆虫在许多方面更具优势。群体中的众多个体增强了系统的运作，使工作更有条理和效率，并通过专门的交流方式分享食物资源的信息。这有助于整个群体的觅食，在许多情况下，还能保留之前奖励来源的记忆并选择有利可图的位置。

蚂蚁的交流

群居昆虫的觅食交流长期以来一直是研究的课题。在1880年代，**维多利亚时代的约翰·卢伯克**发现蚂蚁利用气味进行路线网络构建和觅食。他的同时代人**瓦斯曼**认为，蚂蚁拥有一种复杂的语言，通过触角敲击进行编码，类似于莫尔斯电码。**卡尔·冯·弗里施**因发现摆动舞作为交流旅行方向和食物来源距离的方法而于1973年获得诺贝尔奖。

对蚂蚁物种的研究发现，它们通过不同的腺体分泌化学物质，称为**“信息素”**。1962年，**威尔逊**在他的研究中发表，信息素痕迹为组织工蚁觅食提供了正反馈和负反馈。一群蚂蚁形成信息素痕迹，并带着采集的食物返回巢穴，随着越来越多的工蚁参与到这个网络中，痕迹变得越来越强。当食物来源腐烂时，痕迹就会变弱。

专门从事此功能的蚂蚁使用多个腺体分泌的多条信息素痕迹，这提供了奖励来源的长期记忆，并发出无奖励或食物供应不足区域的禁止进入信号。

蚂蚁交流的类型

觅食交流

如果交流有助于巢穴伙伴高效觅食，那么这种交流就会受到自然选择的青睐。如果工蚁 A 帮助工蚁 B 采集更多食物，这与 A 为自己采集食物一样好，因为食物将被喂给同一个巢穴的幼虫。在某些情况下，许多群居昆虫在沙漠蚂蚁中没有觅食信息可以分享，它们采集死去的昆虫，几乎没有或根本没有信息可以与它们的巢穴伙伴分享。

当食物资源体积较大，需要多个觅食者开采和取食时，交流非常有用。可再生的觅食地点，例如一群蚜虫栖息并分泌蜜露的地点或花卉斑块，可以成为向巢穴伙伴传递信息的良好信息。大多数蚂蚁物种依赖于瞬态食物来源，这是一个动态且竞争激烈的环境，为群体快速获取最佳食物提供了优势。

蚂蚁采用各种交流方法来帮助巢穴伙伴觅食，最简单的方法是串联奔跑，觅食者带领一群招募的工蚁。招募的工蚁通过与首领的肢体接触或信息素信号跟随。利用信息素痕迹进行移动被称为群体觅食。这是通过以不同数量的信息素形式向所有潜在觅食者广播引导信息来实现的。

多条信息素痕迹

信息素可以由不同的腺体分泌，例如杜氏腺、毒腺、胸腺、肛腺和足腺。与单一信息素痕迹相比，单个蚂蚁物种利用信息素分泌进行路线网络构建非常复杂。

由于多信息素在多次觅食中的作用，可以创建跟踪记忆，并返回资源地点进行开采。非挥发性信息素可以增强长期记忆，而挥发性信息素仅允许快速做出食物选择，并且可以快速忘记资源位置。据了解，突袭军蚁使用快速作用、短暂的信息素痕迹来协调它们的闪电突袭。

有时，信息素会同时从毒腺和尾板腺分泌。蚂蚁在攻击猎物时会脱离路线，尾板腺的信息素将其引导回路线，有助于空间组织和系统的单向移动。

在**法老蚁**中，常见于人类居住区，发现了短期和长期信息素痕迹。短期痕迹用于引导觅食者到达食物来源，而长期痕迹有助于组织觅食。

种姓特异性交流

劳动分工是群居昆虫的一个显著特征。研究表明，蚂蚁个体的专门化与信息素痕迹有关。在法老蚁中，与食物基质接触的工蚁可以检测到长期信息素。这些蚂蚁被称为寻路者，是觅食者群体中专门的亚种姓，有助于重建现有路线，将长期记忆转化为易于检测的信号。这些觅食蚂蚁的大小相同，但在某些情况下，信息素痕迹的差异涉及不同的蚂蚁大小。

在切叶蚁属的 embolopyx 中，小型工蚁专门负责从毒腺铺设路线，大型和小型工蚁都会跟随觅食的信息素痕迹。大型工蚁不分泌信息素，但有助于运输和防御食物。

小型工蚁咬竞争对手的腿，而大型工蚁攻击头部。切叶蚁会分泌警报信息素来吓跑捕食者。不同大小的切叶蚁会分泌不同混合的警报信息素，但工蚁种姓对其他工蚁的混合物反应不同。

多模态交流

除了化学交流外，觅食蚂蚁还使用其他方式进行交流，并结合不同方式的信号来促进觅食系统的组织和防御。**切叶蚁**在沿着信息素痕迹将树叶运回巢穴时，会形成防御觅食队伍，通过基质传播的振动或直接接触。直接接触是交流的仪式化动作，例如跳舞、摆动和抽搐。最常见的触觉交流形式是相互触角，在蚂蚁沿路线相反方向通行时经常观察到。

**声音的使用**也可以用来发出警报，例如生活在大型树栖巢穴中的 Camponotus senex，在轻微的物理干扰或二氧化碳的影响下，会通过在巢穴基质上敲击腹部发出警报反应。这种警报会刺激其他蚂蚁跟随整个巢穴的群体。

为了传达重复的信息，多种信息素、接触、展示和声音结合使用，例如在 Aphaenogaster albisetosus 中，通过摩擦腹部背板发出声音来控制招募信息素。当个体工蚁找到大型猎物（如死昆虫）时，它会从毒腺释放信息素并发出声音以吸引其他工蚁到该地点，其他工蚁进一步释放信息素，并形成反馈回路，快速招募工蚁到猎物地点。

结论

蚂蚁是群居昆虫，拥有多种交流方式。一个蚂蚁群体由成千上万甚至数百万只蚂蚁生活在一个群体中组成；因此，一个协调的系统来寻找食物并保护自己免受入侵者和捕食者的侵害至关重要。因此，交流作为一种重要的工具，以同步的方式交换信息，以减少不确定性并解决群体的营养需求。

常见问题

问题 1. 蚂蚁之间会互相交流吗？

答案。是的，它们通过分泌化学物质进行交流。

问题 2. 蚂蚁能交流多长时间？

答案。它们可以通过超过一米长的信息素痕迹进行交流。

问题 3. 蚂蚁之间交流什么？

答案。蚂蚁之间会互相交流食物的位置。