與大多數(shù)終日在外“游蕩”的昆蟲不同,螞蟻有自己的“家”。螞蟻總是忙忙碌碌地四處尋找食物(圖1),對(duì)于小螞蟻來(lái)說(shuō),爬過(guò)一個(gè)土堆,就相當(dāng)于人類翻過(guò)一座高山;走過(guò)一片草叢,就相當(dāng)于人類穿過(guò)一片樹林。那么,螞蟻是如何保證自己不迷失方向而準(zhǔn)確地找到回“家”的路呢?
觀察研究發(fā)現(xiàn),螞蟻爬行的時(shí)候,會(huì)留下“氣味路標(biāo)”(圖2),螞蟻返回的時(shí)候,會(huì)沿著“氣味路標(biāo)”返回。不僅如此,螞蟻還會(huì)自動(dòng)選擇沿著“氣味路標(biāo)”比較濃的一條道路。有人為了證實(shí)這一“說(shuō)法”,做了如下的觀察實(shí)驗(yàn)。
在離巢穴附近四邊有幾個(gè)螞蟻外出尋找食物時(shí),確定4只螞蟻(其余的可夾取移去),編號(hào)為A、B、C、D(如圖3所示),在離A附近放上食物。然后注意觀察。經(jīng)過(guò)一會(huì)兒,就可觀察到:A先發(fā)現(xiàn)食物并按氣味路標(biāo)返回(如圖4所示),當(dāng)A再次返回食物區(qū)域時(shí),由于A爬行的路線上氣味加重(“氣味路標(biāo)”比較濃),于是D發(fā)現(xiàn)A的氣味路標(biāo)并爬向食物區(qū)域;同樣,C發(fā)現(xiàn)D的氣味路標(biāo)并爬向食物區(qū)域,不久,B也發(fā)現(xiàn)了食物(如圖5所示)。當(dāng)輕輕取走食物后,A、D、C都按A的氣味路標(biāo)返回,B仍按自己的原路返回(如圖6所示)。
上述實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果充分證明:螞蟻爬行是沿著“氣味路標(biāo)”來(lái)認(rèn)路的。那么,“氣味路標(biāo)”是什么呢?螞蟻又怎樣聞氣味呢?進(jìn)一步的觀察研究發(fā)現(xiàn):螞蟻一邊走路,一邊從腹部末端的肛門和腿上的腺體里不斷分泌出少量的、帶有特殊氣味的化學(xué)物質(zhì)(見圖2),沾染在路上,留下痕跡。這就是所謂的“氣味路標(biāo)”,即“氣味蹤跡”,遠(yuǎn)離蟻巢的同窩螞蟻,回巢的時(shí)候,是用它的特殊鼻子——觸角,來(lái)聞著這條“氣味蹤跡”而前進(jìn)的。
螞蟻用觸角認(rèn)路樣子很像盲人,它們的觸角跟盲人手里的竹竿一樣,每走一步,都要用兩根“竹竿”不斷地敲地,這是在探路。通過(guò)觸角接觸外界,就能探明前面物體的輪廓、形態(tài)和硬度,以及前進(jìn)道路的地形起伏等情況。這種作用跟盲人的竹竿完全相同。
螞蟻的觸角不僅能聞味、探路,還會(huì)“說(shuō)話”即交流信息(圖7)。當(dāng)一個(gè)螞蟻發(fā)現(xiàn)搬不動(dòng)的食物(如蒼蠅的尸體),它就會(huì)去找伙伴,兩兩相遇時(shí),它們就用觸角拍打的方式,來(lái)交流食物在某處的信息(圖7)。一會(huì)兒,就會(huì)有很多螞蟻離開“家”(窩)沿著“氣味蹤跡”朝食物方向爬去,逐漸聚集在食物上,或者共同努力地挪動(dòng)食物朝“家”(窩)方向上移去。
螞蟻經(jīng)常獨(dú)自外出尋找食物,有時(shí)要爬行很遠(yuǎn)的路。從很遠(yuǎn)的地方回到蟻窩(家)。螞蟻是如何判斷“家”(窩)的方向呢?根據(jù)氣味蹤跡能不能找回“家”的路呢?由于有時(shí)氣味形成的蹤跡會(huì)產(chǎn)生交叉,或者許多螞蟻的氣味蹤跡相互迭加,使氣味信息變得復(fù)雜,這樣就增大了螞蟻回“家”(窩)的難度?,F(xiàn)在已知道:沙漠中有一種螞蟻,在離開自己的巢穴時(shí),總是彎彎曲曲地前進(jìn),到處尋找食物,可是一旦得到食物后,即使在離巢很遠(yuǎn)的地方,也會(huì)沿“家”(窩)的方向返回原地。這又是什么原因呢?有人認(rèn)為:這時(shí)螞蟻會(huì)采用另一種定位手段,那就是靠太陽(yáng)的位置,用天空偏振光來(lái)導(dǎo)向。真是這樣嗎?這還需要用實(shí)驗(yàn)觀察來(lái)證實(shí),還需要繼續(xù)探究螞蟻行為的機(jī)理之密。