人们总是习惯把昆虫的指向能力归结为触角,想当然地认为触角上一定有什么特殊的构造,但我有充分的理由来怀疑触角带有指向的能力。
我曾经齐根剪断了几只高墙石蜂的触角,然后把它们带到其他地方放掉。但它们像其他的石蜂一样,很容易就返回了巢穴。我用同样的方法实验了节腹泥蜂、棚檐石蜂、三叉壁蜂,它们也回到了各自的巢穴。由此,我们可以摒弃触角具有指向能力的说法。那么,昆虫究竟是靠什么能力辨别行进方向的呢?
在荒石园各式各样的试验品中,我的第一选择是红蚂蚁。红蚂蚁不擅长哺育儿女,它们只能去寻找用人来伺候它们吃饭,为它们打理家庭生活,为此它们会去偷不同种类的蚂蚁邻居的蛹。这些蛹被运到窝里后,不久就会脱皮、羽化,这些蚂蚁中的异类就不得不承担起红蚂蚁家族中繁重的家务活。
炎热夏天的午后,我常常能看到这些蚂蚁兄弟出来远征。蚁队能有五六米长,发现黑蚂蚁的窝后,红蚂蚁们冲进黑蚂蚁蛹的“宿舍”,然后很快带着战利品上来。它们每一只都带着掠夺物,用大颚咬住还睡在襁褓里的蛹,匆匆忙忙地往回赶。回去的路是确定不变的,必须原路返回。就算再辛苦,再危险,它们的路线是绝对不会改变的。
有一天我把池塘里的两栖动物换成了金鱼。第二天,红蚂蚁们就出去抢劫,恰好就是沿着池塘的护栏内侧,排成一个长队前进。没想到北风从侧面向蚁队猛刮,把几排士兵都吹到水里。金鱼连忙游过来,张开大嘴把落水者都吃掉了。我想,它们回来的时候该换一条别的路走了吧。可事情不是这样的,衔着蚁蛹的队伍还是走上了这致命的悬崖。蚂蚁们宁愿被大量地消灭,也不肯选择一条新的道路。
爬行毛虫寻找食物时,会沿途吐出丝线,毛虫顺着这条线才能返回窝中。红蚂蚁难道是在模仿爬行毛虫吗?它们的身上没有能够吐丝的劳动工具,那么它们是通过散发某种气味,再通过嗅觉来给自己指路的吗?
为了侦察红蚂蚁,我找了个不太忙的助手——我的孙女露丝。遇到好天气,露丝可以跑遍荒石园去监视红蚂蚁。一天,我正在写每天必写的笔记,露丝砰砰地敲响实验室的门。
“是我啊,快来,红蚂蚁进了黑蚂蚁的窝,快来!”
她事先准备了小石子,看到蚁队从兵营里出来,便一步步紧跟在后面。每当蚂蚁走过一段路,她就撒下一点石子。我跟着她跑过去,眼看红蚂蚁们的抢劫活动已经结束了,现在正在原路返回中。
名师导读
红蚂蚁是一种打架非常厉害的蚂蚁,但是它们很懒,不愿意寻找食物,不愿意养儿育女,就算食物在它旁边,它也不会去吃,它们的衣食住行都要靠仆人来替它们完成。为了达到它们的目的,它们就去抢邻居不同种类的蚂蚁,比如黑蚂蚁,把别人的蛹抢走,并运回自己的窝里。不久后,抢来的蛹蜕皮了,就成了家中积极干活的仆人。
我用一把大扫帚,把蚂蚁的路线统统扫干净,宽度有1米左右,把路上的尘土统统换成了其他的材料。蚂蚁们过来了,它们显得相当犹豫,有的后退,再回来,再后退;有的徘徊不前;有的从侧面散开,好像要绕过这个陌生的地方。最后,有几只蚂蚁冒险走上了被扫过的那条路,其他的也紧随其后。但是也有少量的蚂蚁绕了个弯,走上了原来那条路。尽管我设了圈套,但是没有骗过蚂蚁,它们最终回到了自己的家。
在几天之后,我重新制订了计划,比上次要严谨一些。我在池塘的一个接水口处接了一根用来在荒石园里浇水用的布管子。一打开阀门,汹涌的水流就冲断了蚂蚁的回路。当我用大量的水冲刷地面达1个小时之后,红蚂蚁们带着战利品回来了。我特意把水流调小,减小了水的厚度。(www.xing528.com)
蚂蚁们犹豫了很长时间。最后,它们踩着露出水面的卵石走进水流里。在行进的过程中,它们中有的被水流冲走,在其他地方重新寻找可以涉水渡过的地方;有的找到了麦秸搭成的桥;有的利用水中的橄榄树枯叶当作木筏渡过了水流。总之,实验的结果是:蚂蚁们为了沿着原路返回而凑合着过了急流。
如果说第一次实验还不能完全否定蚂蚁利用嗅觉辨别方向的猜测,那么从这一次的实验结果来看,路面上的气味问题基本可以排除在外了。那片土地在不久之前刚被急流冲刷过,之后又一直有水流流过。就算路上真的有蚂蚁留下的味道,但是至少在被急流冲刷过之后应该闻不出来。
为了进一步验证这一点,我再次做了一个实验:用几张大报纸盖住了路中央,压上几块小石头。这彻底改变了道路的外貌,却一点都没有改变地面的味道。可是蚂蚁居然在这个家伙面前犹豫了许久。它们从各个方向侦察,一再尝试前进和后退,试了许多次之后,才冒险走上了这片没见过的区域。等它们终于穿越过了这片铺着纸的地区,队伍才恢复正常行进。
离这几张报纸不远的地方,有另一个圈套在等待着蚂蚁们:我用一层薄薄的黄沙把路切断,这块地原来是浅灰色的,如今变成了黄色。颜色的改变使蚂蚁们惊慌失措了许久,但是最终这个障碍也被克服了。
蚂蚁能够找到回家的路并不是依赖嗅觉,而是依赖视觉。不过蚂蚁们非常近视,只要移动几个卵石就足够改变它们的视野了。由于视野狭窄,一层沙,一片荷叶,一条纸带,哪怕只是挥动一下扫把,甚至是更微小的改变,都会使蚂蚁眼中的景色全非。它们最终之所以能通过,都是因为有些视力好的蚂蚁认出了这片区域。
有时候,红蚂蚁收获了太多的战利品,它们甚至拿不了。于是在第二天,或者是两三天之后,这支远征军会再次出发。这一次就不同于第一次的沿途寻找,它们会直接奔向拥有许多蛹的蚂蚁窝,而且走的是第一次去时的那条路。
已经过了那么多天了,气味很难一直留存在那里,所以指引红蚂蚁的应该是视觉。当然除了视觉,还应该有它们对地点的记忆力。这种记忆力能够持续很久,至少能保留到第二天,甚至是更久。
那这种记忆力究竟好到什么程度,能够把印象久久地铭刻在心里呢?它们到底是走了许多次这条路还是只需要一次就足以令自己在脑子里刻下深刻的记忆呢?我没办法在这个方面进行实验,但与红蚂蚁一样同为膜翅类昆虫的蛛蜂,的确可以清楚地记住只到过一次的地方。如果我们可以认为红蚂蚁也有这样的记忆力的话,那么它们始终沿着同一条路返回就没有什么值得惊奇的不。
思考·感悟
1.作者都对红蚂蚁采用了哪些实验方法?
2.红蚂蚁是靠什么辨别方向的?
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