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沙漠里的蚂蚁,富贵险中求,与酷热搏命

科学松鼠会  · 公众号  · 科学  · 2017-06-05 02:26

正文

科学松鼠会科普作者。本是文科生,却对动物和进化有着强烈的兴趣,所以致力于寻找科学和文学的交汇点。个人公众号“濑尿虾的松鼠窝”。


红色皇后

松鼠名片

瑞士苏黎世大学的吕迪格•魏纳(Rudiger Wehner)和西比勒•维纳(Sibylle Wehner),及其研究团队,在撒哈拉沙漠研究的Cataglyphis属蚂蚁,尤其是Cataglyphis bombycina这个种,属于世界上最有冒险精神的动物之列。

这些蚂蚁有个非常古怪的习惯:专门在烈日炎炎的中午出去觅食。正午的沙漠,气温能达到47℃,沙地表面更可以超过60℃,所有动物都会尽量离开这个生命的禁区,然而这些蚂蚁专门以热昏或者热死的昆虫为食,中午是“捡洋落儿”的最佳时间。捕食蚂蚁的动物,比如蜥蜴,也不会出来活动。它们是货真价实的“热锅上的蚂蚁”。

银蚁的表皮仿佛穿上了一件闪闪发光的“毛衣”

图片来源:mypmp.net,拍摄者:P. Landmann


撒哈拉沙漠里的蚂蚁,体表密集的毛发,能够反射大量的光,并朝外辐射热,来降低体温。高效反射光的,使它们如同金属般闪闪发光,因此得到了“银蚁”的绰号。

银蚁还会产生热休克蛋白(Heat shock proteins),这些物质能帮助生物细胞在高温下正常运转。各种生物都有热休克蛋白,但是,一般生物在高温下暴露较长时间,才会开启这个反应,蚂蚁出巢之后,立即开始制造热休克蛋白。它们的觅食时间不过几分钟,如果依赖“传统”的方式,防线还没有构建好,就会被酷热“突袭”。

即使有一系列防御措施,对于蚂蚁而言,觅食还是如同跟死神跳舞,充满了生命危险。银蚁在觅食中,用短距离冲刺的方式前进,跑得非常快,每秒跨越0.7米的距离,几乎相当于身长的100倍。它们不时把两条腿抬离地面,接触一下温度相对低的空气,实在热得不行的时候,就爬上路边的枯枝草杆,把腿伸到空中。


站在草梗上躲避高温的蚂蚁

图片来源:Norman Nan Shi and Nanfang Yu, Columbia Engineering


另一个性命攸关的能力是认路。迷路的蚂蚁在外面逗留太久,随时面临被烤熟的危险。银蚁并不像其他蚂蚁那样,制作气味路标,出发觅食的时候,它们走的是弯弯曲曲的随意路线,找到食物之后,立即走直线奔向蚁巢。它们微小的脑,却可以通过行走的里程和转弯的角度,计算出自己的未知。它们还有一个空中定位系统,蚂蚁眼睛的最上部,可以接收太阳的偏振光,这样就可以借太阳的位置识别方向。在回巢途中,银蚁不时会停下来,像跳舞似的打转转,观察“天空中的地图”。

回巢之后,蚂蚁会把洞口塞住,来阻挡外面的酷热。虽然有全副武装的适应与烈日对抗,在这种高危工作环境下,工蚁的平均生存时间还是只有六天。


银蚁硕大的兵蚁

图片来源:antwiki,拍摄者:Patrick Landmann


也许最奇妙的是,银蚁的生活策略虽然充满艰险,但它的利益,足以“吸引”各种蚂蚁前赴后继地来冒险。生活在非洲、中亚和澳洲的其他一些蚂蚁,分别属于Ocymyrmex属和Melophorus属,都进化出了类似的生存方式。



作者:红色皇后

排版:红色皇后

题图来源:Vincent Amouroux, Mona Lisa production

首发:果壳网(guokr.com)








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阅读原文是一篇介绍银蚁防热外套的果壳科技新闻。