|
寻找神秘的蚂蚁讯号
|
|
作者：E. O. 威尔逊
|
我从舶来火蚁（即入侵红火蚁-蚁网按）开始研究，这是打从我上大学以来，最喜欢的一种蚂蚁，而且它们也是最容易在实验室饲养的社会性昆虫之一。我新设计了一种人工蚁穴，用树脂玻璃做成小室和隔间，再把它们立在大玻璃平台上。这种设计使得我能持续观察到整个蚁窝，而且我还能自由安排时间，随时进行实验并记下所有蚂蚁的反应。这个超级简单的蚁窝并未使工蚁一筹莫展。一小段时间后，它们就适应了新环境的灯光，以一种看来很正常的方式，执行日常任务。它们很快的就繁殖兴茂得犹如住满小鱼的金鱼缸。
火蚁最明显的沟通方式莫过于在通往食物的路径上，遗下气味。斥候单独离开蚁窝出外寻粮时，走的路径是不规则的。当它们遇到太大或是很难一次运完的食物，例如最常见的是死昆虫或是芽虫蜜，这时，它们就会以一条多多少少较笔直的路径走回巢中，归途并一路留下气味。于是，部分同窝蚂蚁就会跟随这条看不见的小路，前往食物所在地。当我由侧边观察寻粮蚁时，我注意到，斥候在归途上总是让腹部尾端（也就是蚂蚁全身最末端）触着地面，而且每隔一小段距离，就把尾部针刺突出、拖拉一下。很显然，它们的释出化学物就是由针刺放出的，方式类似墨水自墨尖释出。
现在，我得定出这种化合物的源头所在地，据我推测，应该是在工蚁腹部某处。接下来的这个步骤，我需要先找到制造这种化学物质的器官，利用它画一道由我制成的人工小径；也就是说，我需要窃取蚂蚁的信号，然后我再藉由该信号来对它们说话。工蚁腹部大小约合盐粒那般大，里头塞满了肉眼难以看清的器官。这件工作更棘手的是，在这之前，从来没有人研究过火蚁的解剖构造。我只能参考其它蚂蚁的解剖图，再加上一点儿想象力。
我把火蚁剪断的腹部放置在解剖显微镜下，然后用微针及钟表匠的细钳，打开蚁腹，把内部器官一一取出。我发现我刚好仅仅够得上最低标准。假使这些器官再小一些，我将不得不使用显微操作器，这种仪器又贵又难用，我一直希望不必用到它。你若买了一台这种仪器，而实验又失败的话，你就亏大了。虽说我的手算是蛮稳定的，但我发现，肉眼几乎看不清楚的蚂蚁肌肉天然颤动，到了显微镜下，却被扩增为大振动。当我把微针和钳子尖端靠近蚁腹时，它们无法控制的痉挛会被放大二三十倍之多。不过我还是找到了解决之道：很简单，只要让肌肉痉挛成为解剖技术里的一环即可。把微针和柑子变成小型钻子。利用肌肉的痉挛动作撕开蚁腹，并将体腔内的器官挤压出来。
这部分工作大体完成后，我再以林格氏溶液（Ringer's Solution）来冲洗每个器官，这里所用的林格氏溶液是比照昆虫体内各种盐类浓度所调制的人工合成昆虫血浆。接下来，我采用所能想出最简单最直接的方法，来制作一条人工小径，方法如下。首先，我在蚂蚁寻粮玻璃板上靠近蚁窝出口的地方，滴几滴糖水，让成群工蚁聚拢过来。然后，我把待测物放置好，逐一用削尖的桦木制涂药棒捣碎每种器官。接着，我再把棒尖压在玻璃板上，用这些被压扁的半液体物质画出一条直线，直线方向是由围聚的工蚁群起，往蚁窝反方向延伸。
我先试尾腺、毒腺体以及塞满大半蚁腹的脂肪体。没有动静。最后，我测试到杜佛腺体（Dufour's gland），一种手指形的微小构造，科学界对于它的相关资料几乎是一无所知，只知道它通往蚁刺基部的一根导管，而这根管子是运送毒液到体外的通路。它会不会含有留路径记号的费洛蒙呢？没错，它真的有。蚁群的反应非常热烈。我原本期待能看见几只工蚁很悠闲的离开糖水液，试探看看新路径尾端有些什么好东西。结果，我得到的结果却是好几打兴奋不已的蚂蚁。只见它们争先恐后的踏上我为它们准备的路径。它们一边跑动，一边左右晃动头上的触角，测试蒸发及混杂在空气中的分子。走到小径末端后，它们乱成一团，忙着搜寻并不存在的奖品。
那天晚上我无法入眠。我这个灵感在担搁了五年后，竟然几个小时内就大有崭获：我找出了与蚂蚁沟通有关的第一个腺体。不只如此，我还发现了一种几乎是未知的化学沟通里的费洛蒙。存在该腺体内的费洛蒙不只是工蚁打算寻粮时的指针，而且就是信号本身?在寻粮过程中，该费洛蒙既是命令也是建议。化学物质就是一切。而生物鉴定步骤也立刻变得容易多了。我很快乐的体认到，不必再为了想要得到的结果，而费心安排一大堆混杂了众多其它刺激的社会性实验设计。只要先做一个大且容易测量的行为试验，生物学家和他们的化学搭档便可以直接切入研究费洛蒙的分子结构了。假使其它费洛蒙（例如引发警戒及聚集行为的费洛蒙）作用方式也和路径物质一样的话，我们将有可能在短时间内，解出大部分的蚂蚁化学词汇。
接下来那几天，我一再的重复证明该路径费洛蒙的效用。在科学研究中，再没有比重复一个有效实验更令人愉快的了。当我把路径画到蚁窝入口，蚂蚁立刻倾巢而出，即使第一次我这么做的时候并没有提供食物给它们。此外，当我把一滴由许多蚂蚁制成的浓缩液散落到蚁窝时，工蚁涌出的比例相当高，而且它们显然是为了寻找食物而散向四面八方。 （编辑：瀚海蓝月/2006-10-5 20:41:09） |
|
| 蚁网按：E. O. 威尔逊，伟大的蚁学家和博物学家，《蚂蚁》一书的作者之一。本文摘自《大自然的猎人》一书，谨供大家学习研究之用，原书已经在大陆由上海科技文献出版社出版。 |
|
|
