2019年03月08日 星期五
蚁科——成功的进化
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    山大齿猛蚁的上颚十分强大,张开后闭合迅速而有力,就像一把大剪刀可以咔嚓一下剪掉另一只蚂蚁的头部或后腹部。这种速度和力量来自于上颚内部强有力的肌肉,肌肉从头部连到上颚的内部。

    一拍、二记、三问、四答!欢迎登上“科普·摄影·百科”问答大擂台,入选作品可荣获科普专家“一对一”亲自回答!今天分享一下中国动物学会及中国昆虫学会理事周善义教授和郑州新奇中学生齐周乐达的精彩问答!

    一拍

    作品名称:蚁科——成功的进化

    拍摄时间:2018年12月30日

    拍摄地点:河南郑州

    拍摄者:齐周乐达 (男 12岁 郑州新奇中学)

    拍摄工具:iPhoneX RZX微距镜头 CIWA光学显微镜

    二记

    图1~图3为产自我国南部的猎镰猛蚁,属昆虫纲膜翅目蚁科猛蚁亚科镰猛蚁属。该种体长1.4~1.6cm,有镰状颚,良好的视力及剧毒的蛰刺。能跳跃,常用其避敌或捕食猎物。

    图4~图6(于显微镜下拍摄)为广布我国山区的山大齿猛蚁,属昆虫纲膜翅目蚁科猛蚁亚科大齿猛蚁属。该种体长1.2cm左右,其陷阱式大颚的攻速是动物界中最快的,速度是眨眼的2300倍,完全闭合仅需0.13毫秒,能打出10万倍于地心引力的力量。

    图7为进口自欧洲南部的野蛮收获蚁该种分化大,属昆虫纲膜翅目蚁科切叶蚁亚科收获蚁属。

    小工蚁体长4mm,大工蚁长达1cm,会储藏种子为食。近年来被作为宠物引入我国。

    图8为猎镰猛蚁与山大齿猛蚁的对峙。

    三个蚁种均作为宠物在家中饲养。

    三问·四答

    1.猎镰猛蚁的工蚁有时会用触角快速击打对方几下,该行为大概持续1秒钟左右,对方也会用触角回击,与交流行为明显不同,这出于一种什么目的?

    答:与其他蚂蚁一样,猎镰猛蚁也用触角进行信息交流,但是在不同的情况下交流的目的不一样。如果是友好的信息交流,交流双方互相用触角轻轻地触碰就可完成交流。但是如果双方互相带有敌意,一方带有吓唬或者驱赶另一方的目的,就会用触角快速、猛烈地敲击对方。假如双方实力相差悬殊,对方自知不是对手,可能主动撤退,离开此地,以避免争斗。如果双方实力相差不大,对方不服,就可能会用同样的方式回敬对手,也用触角快速、猛烈地敲击对方。随后可能有两种结局:要么各自转头离开,避免一场争斗;要么就互相缠斗,直至分出胜负。

    2.通过山大齿猛蚁的显微照片可以看到,大颚外部与内部的颜色明显不同。这是否代表了结构的差异?如果是,这种结构与它们的极速攻击有何关系?

    答:山大齿猛蚁的上颚十分强大,张开后闭合迅速而有力,就像一把大剪刀可以咔嚓一下剪掉另一只蚂蚁的头部或后腹部。这种速度和力量来自于上颚内部强有力的肌肉,肌肉从头部连到上颚的内部。上颚的外部主要由几丁质和蛋白质组成,为外骨骼,内部有一部分是空的,里面包有肌肉,所以外部和内部的颜色显得不同。

    3.在人工饲养中,野蛮收获蚁储藏的种子总是因巢室环境不合适而发芽,这会大大影响蚁群的生存,甚至导致蚂蚁团灭。在野外,野蛮收获蚁是如何应对这一威胁的?

    答:我们知道,植物种子发芽要有合适的温度和湿度,在干燥的条件下种子不容易发芽。在人工饲养野蛮收获蚁时,为了方便观察,用的是人工巢穴。在人工巢穴里,蚂蚁栖息活动的地方和储藏种子的储藏室互相混在一起,储藏室内有足够的温度和湿度,种子容易发芽。在野外,野蛮收获蚁自己建巢时,它们会把平时栖息活动的地方跟储藏种子的储藏室分开,储藏室的位置比平时栖息活动的地方高一些,保持储藏室内处于干燥的环境,种子就不容易发芽了。

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