它的嗉囊極度膨大，

撐開了像葡萄一樣的肚子

把自己變成了“存錢罐”，

其他螞蟻餓了就向它要食物。

大家對螞蟻都比較熟悉，我們經(jīng)常會(huì)在外面的樹下、草叢當(dāng)中看到活動(dòng)的螞蟻。這個(gè)世界上螞蟻的種類非常多，有超過1.6萬種。

我們平時(shí)可能會(huì)遇到很多種不同的螞蟻，只要我們蹲下來，認(rèn)真地去觀察，你總會(huì)發(fā)現(xiàn)特別的螞蟻。

▲ 草地鋪道蟻 Tetramorium caespitum 冉浩 攝

在北京地區(qū)的路邊或者草叢當(dāng)中，常能見到成群結(jié)隊(duì)的草地鋪道蟻，他們或者在戰(zhàn)斗，或者在覓食。

▲ 掘穴蟻 Odontomachus monticola 冉浩 攝

還能看到掘穴蟻，這是我把土挖開以后看到的巢穴里的景象。它們的幼蟲在羽化成成蟲之前，要經(jīng)過一個(gè)蛹的階段，這個(gè)階段是會(huì)吐絲結(jié)繭的。

▲ 黃毛蟻 Lasius flavus 冉浩 攝

這是黃毛蟻。

▲山大齒猛蟻Odontomachus monticola 劉彥鳴 攝

這是山大齒猛蟻。這種螞蟻可能需要我們走得稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)，到郊區(qū)的山上才比較容易發(fā)現(xiàn)。它的上顎非常特別，可以張開到很大的角度，然后迅速閉合，用上顎尖端的齒去強(qiáng)力地?fù)舸颢C物，所以是一種很厲害的捕食性的螞蟻。

接下來，本篇文章就從另一種可能見過的螞蟻開始進(jìn)入我們的主題。

儲(chǔ)存食物往往不是為了自己???????????

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《伊索寓言》里面有一個(gè)非常著名的故事，說的是一只螞蚱在秋天的時(shí)候無所事事，到處閑逛，但和它相反，有一群螞蟻在不停地勞動(dòng)，去收獲糧食。

▲ Illustration by Milo Winter, 1919

結(jié)果到冬天的時(shí)候，螞蚱的結(jié)局很慘，而螞蟻卻安全地度過了寒冬。這個(gè)故事本身很有教育意義，同時(shí)也有它的生物學(xué)背景。一方面，它說出了生物的生活史是不同的。像螞蚱，它是以年為周期的，通過卵來越冬，成蟲在冬季的時(shí)候生命就走到了盡頭。而像螞蟻，它是以群體的形式來度過冬天的。

另一方面，這個(gè)故事也說明了糧食、食物的儲(chǔ)備對于螞蟻群體是十分重要的。因?yàn)橐赣紫x，維持整個(gè)群體的運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要儲(chǔ)存食物。

▲針毛收 獲蟻 Messor aciculatus 冉浩 攝

在秋天，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的螞蟻小隊(duì)，它們在草叢中穿梭，叼著一粒粒的種子。尤其是這種黑色名為針毛收獲蟻的螞蟻。

▲ 冉浩 攝

我 們離他們更近一些可以看到，這是大約6毫米左右的黑色螞蟻，在北京地區(qū)比較常見。

▲收獲蟻屬M(fèi)essor 來源：Antweb.org

它之所以叫“收獲蟻”是因?yàn)樗哂惺占参锏姆N子，然后把它搬到巢穴當(dāng)中儲(chǔ)存起來的行為。實(shí)際上，收獲蟻本身是一大類螞蟻的統(tǒng)稱，大概包含幾百種螞蟻。

▲聶鑫 攝

在實(shí)驗(yàn)室的人 工環(huán)境下，我們可以看到收獲蟻真的會(huì)把這些種子堆起來，堆成一堆，放在巢穴里。

在野外的時(shí)候，種子被螞蟻收集起來，其中一部分種子被螞蟻吃掉，一部分種子可能會(huì)被放在巢穴當(dāng)中，但可能因受潮發(fā)霉或自然萌發(fā)而被螞蟻移至巢外。但還有一些種子，它也萌發(fā)了，但沒有被丟棄，而是在巢穴當(dāng)中生根發(fā)芽。這取決于它被 螞蟻儲(chǔ)存的位置，如果它被螞蟻儲(chǔ)存的位置在巢穴比較淺的地方，就能夠萌發(fā)，長出一棵新的植株，并在第二年再次結(jié)出種子。

你看，這些植物是在蟻巢的周圍萌發(fā)的，其種子成熟后又成為螞蟻的收獲對象。這時(shí)螞蟻和植物之間的關(guān)系就不單純是捕食了，它們之間還有點(diǎn)兒相互依存的意思。

藏在肚子里的美味?

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螞蟻并非只吃固體種子，它們還有別的食物來源。比如我們在自然界經(jīng)常會(huì)看到蚜蟲和螞蟻成對出現(xiàn)。蚜蟲的排泄物對螞蟻來講非常美味，里邊含有糖、氨基酸和各種營養(yǎng)物質(zhì)。蚜蟲給螞蟻提供排泄物，螞蟻把它收集起來后，反過來為蚜蟲提供保護(hù)。

▲大毛蟻Lasius spathepus 高瓊?cè)A 攝

這張圖是大毛蟻和蚜蟲之間的共生場景，它們之間的關(guān)系更加緊密。在云南，把土挖開后，我們在樹根下就看到這樣的景象。螞蟻為了讓蚜蟲安全地生存，把它安置到了地下，這樣的話，蚜蟲就更不容易被捕食者發(fā)現(xiàn)了。而且蚜蟲的喙特別長，它自己沒有能力把嘴巴從樹上拔下來，需要螞蟻幫助才能完成吸食的活動(dòng)。所以它們之間的關(guān)系已經(jīng)就變得非常非常地緊密了。

那對于這些液體食物，螞蟻要怎么儲(chǔ)藏呢？

▲重頭蟻Carebara sp. 冉浩 攝

我們看到的這個(gè)螞蟻叫做重頭蟻。圖上大的螞蟻是兵蟻，兵蟻的主要作用是保衛(wèi)巢穴，破碎較大的食物。

▲以Wheeler的樣本手稿（1910）為基礎(chǔ)標(biāo)注

我們再看兵蟻的肚子，它的肚子特別大，還有點(diǎn)亮晶晶的光澤。這些兵蟻的肚子里裝的是什么呢？這就得從它的結(jié)構(gòu)看起。

▲來源Meurville & LeBoeuf, 2021/Myrmecological News

我們只看它的消化系統(tǒng)。注意藍(lán)色的部分，從嘴巴開始經(jīng)過頭，再經(jīng)過胸，這一段叫并腹胸，消化道比較細(xì)。它真正比較膨大的是從嗉囊開始。

▲來源Meurville & LeBoeuf, 2021/Myrmecological News

嗉囊里儲(chǔ)存的營養(yǎng)是屬于群體的，不是它自己的。當(dāng)這個(gè)營養(yǎng)有其他螞蟻需要時(shí)，它會(huì)吐出來喂給同伴，這叫反哺或交哺，是螞蟻社會(huì)當(dāng)中非常普遍的行為，它能夠增加各個(gè)個(gè)體之間的關(guān)系，增加群體的凝聚力。

這種行為不僅發(fā)生在成年的個(gè)體之間，還發(fā)生在成蟲和幼蟲之間。有的螞蟻會(huì)去哺育幼蟲，甚至有些螞蟻的成蟲消化能力不強(qiáng)，需要把食物喂給幼蟲，讓幼蟲預(yù)處理后，再喂給成蟲。

▲ 墨西哥蜜罐 蟻 Myrmecocystus mexicanus 宋騫 攝

在群體中還有些特殊情況，這個(gè)是墨西哥蜜罐蟻。有些較大型的工蟻會(huì)將食物收集、儲(chǔ)存在嗉囊里，嗉囊極度膨大像葡萄一樣把肚子撐開，它就成了群體的“存錢罐”，其他螞蟻餓了就向它要食物，它自己的嗉囊具有保鮮的功能。

▲ 吉蟻 莊宇輝 攝

螞蟻可能還有一些儲(chǔ)存方式。我們在一塊琥珀當(dāng)中，找到一個(gè)很特殊的標(biāo)本。這個(gè)是距今1億年前的一只螞蟻。它有翅膀，我們管它叫“飛螞蟻”，是在特定季節(jié)從巢穴里邊飛出來的生殖蟻。生殖蟻會(huì)在空中交配，結(jié)束了以后折斷翅膀，去建立它的巢穴。

▲ 劉野 繪

在1億年前的恐龍時(shí)代，這樣的故事就已經(jīng)在發(fā)生了。我們推測，這只繁殖蟻在飛的過程當(dāng)中被滴落的樹脂覆蓋了，然后就被封在“時(shí)間膠囊”里邊，經(jīng)過了1億年的歷史，來到了我們面前。

非常幸運(yùn)的是，它不僅保存了螞蟻的外形，而且還保存了內(nèi)部的細(xì)致結(jié)構(gòu)。我們對這個(gè)樣本進(jìn)行了掃描，發(fā)現(xiàn)在這個(gè)螞蟻的胸部，就是我們之前說的并腹胸的位置，有一個(gè)區(qū)域是比較膨大的，我們把它染上特殊的顏色。

這個(gè)區(qū)域?qū)嶋H上是消化道的擴(kuò)展。絕大多數(shù)的螞蟻，它的消化道在頭、胸這部分是比較細(xì)的，但是這個(gè)螞蟻不一樣，它的胸部膨大了。然后這個(gè)位置會(huì)干什么呢？我們推測，它可能起到的是一個(gè)和嗉囊類似的作用。

▲許雯婧等 繪

我們知道，螞蟻的嗉囊是在它的肚子里邊。那它從腹部把食物反上來，再到口部去喂給同伴，中間經(jīng)過的路程是比較長的。如果它的類似嗉囊的結(jié)構(gòu)在胸部的話，那再往外吐，那是不是吐得更快？頻率可以更高？

但是，這只螞蟻的肚子上還有沒有嗉囊呢？這個(gè)我們不清楚。為什么呢？因?yàn)楸M管它的頭部、腦組織神經(jīng)都保存下來了很多，腹部也有很多的結(jié)構(gòu)保存，包括毒腺就是圖中的VS，這個(gè)毒腺還挺大，都保存了。但很遺憾的是，它胸部往后的消化道沒有保存。因此我們就不清楚這個(gè)螞蟻在1億年前的時(shí)候有沒有嗉囊，這需要有更多的化石的證據(jù)來解答。

獵物也能儲(chǔ)存???????????

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對一些螞蟻來講，它位于螞蟻演化過程中比較基礎(chǔ)的階段。它的嗉囊不是特別發(fā)達(dá)，尤其是一些猛蟻類。在它們捕獵食肉的時(shí)候，又要如何儲(chǔ)存獵物呢？

▲ 獵鐮 猛蟻 Harpegnathos venator 李俊龍 攝

猛蟻這個(gè)名字就說明它很厲害。圖片中這個(gè)叫獵鐮猛蟻，它的上顎就像一個(gè)鑷子一樣，可以把獵物夾住；它的尾巴上面有個(gè)像針一樣的結(jié)構(gòu)，這就是一根螯針，可以蜇刺獵物。它幾乎是完全食肉的螞蟻，如果它突然間捕到了很多的獵物，那會(huì)怎么儲(chǔ)存獵物呢？會(huì)不會(huì)這個(gè)獵物就放著腐爛了，浪費(fèi)掉了？

一個(gè)機(jī)緣巧合的機(jī)會(huì)，我的一個(gè)朋友說這個(gè)螞蟻有可能會(huì)麻醉獵物。這個(gè)說法有點(diǎn)新，但是也算合理。為什么呢？因?yàn)楹臀浵伒挠H緣關(guān)系比較近的類群是蜂類，蜂類當(dāng)中很多蜂都有麻醉獵物的一個(gè)行為。比如一些寄生蜂捕到了獵物以后，給它麻醉了，然后在獵物上面產(chǎn)卵。麻醉的獵物可以長時(shí)間的保鮮，等卵孵化成幼蟲，幼蟲就會(huì)把獵物一點(diǎn)一點(diǎn)活活地吃掉。

那螞蟻有沒有這個(gè)可能性呢？通過查文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)過去有位科學(xué)家的文獻(xiàn)中還真的提到了這么個(gè)事。但非常遺憾的是什么呢？他提到了兩種猛蟻，然后只有一句話說猛蟻能麻醉獵物。既沒有說明是怎么麻醉的，也沒有研究的過程。所以我們決定重復(fù)這個(gè)試驗(yàn)，看看獵鐮猛蟻能不能做到麻醉獵物這件事。

▲劉彥鳴 攝

獵鐮猛蟻在遇到獵物以后，就會(huì)攻擊獵物，蜇刺獵物，然后把獵物抬到巢穴里面去。如果獵物足夠多，它們就會(huì)把這些獵物堆到巢穴里邊。然后過一段時(shí)間，幾天或者是更長時(shí)間，有些獵物就會(huì)蘇醒。蘇醒了怎么辦呢？再來麻醉一下。

那這樣我們基本就確定了，有些螞蟻確實(shí)是能夠麻醉獵物的。

▲劉彥鳴 攝

細(xì)想這個(gè)問題，麻醉獵物要考慮注射毒液的量。因?yàn)樽⑸涞亩疽毫窟^大的話，這個(gè)獵物可能就會(huì)死了，那死了就失敗了。那獵鐮猛蟻能不能控制它注射毒液的量呢？我們沒法直接測量，那我們就想了一個(gè)辦法，去測量什么呢？它蜇刺的時(shí)間。

我們發(fā)現(xiàn)，獵物越大或者是獵物越活躍、越掙扎，它蜇刺的時(shí)間就越長，這是一個(gè)非常有意思的行為。

目前我們僅僅知道幾種猛蟻有這樣的行為，但是我們有理由相信，還有更多的物種可能也具有這個(gè)行為，這就要進(jìn)一步地研究了。

食物對于群體非常非常重要。不同的螞蟻在演化過程當(dāng)中，根據(jù)它們自身的特點(diǎn)，獲得了相應(yīng)的食物儲(chǔ)存方式。但不管采取哪一種儲(chǔ)存方式，都是為了讓群體能夠更好地生存下去。

來源：格致論道講壇

編輯：小鹿

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