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第二章2（第3页）

银蚁采用的最明显也是最简单的一种导航工具就是航位推算法——从字面上解释就是推算走过的距离，并根据走过的路程来判断方向。这种方法已被水手用了好几个世纪了。虽然大海中潮起潮落，风向变幻莫测而且缺航路标，但是航位推算法的精确度很高，足以让人们放心地环绕全球。可是即使专家采用航位推算方法也会出现误差。所以航海家们只是在没有其他选择的情况下才会使用这种方法。

然而，银蚁做起来则要容易多了。除了流沙外，沙漠的地势差不多还算稳定。银蚁需要做的就是随时计算出行进了多远以及行进的方向。它们一边走一边将距离和方位合在一起考虑，得出一个简单的结果，然后推算出安全返回巢穴需要走多远的距离以及返回的方向。

这种被称做向量和的数学方法使银蚁天生就具备一只罗盘——但这只罗盘并不是指向磁场北极，而是始终指向回家的最佳路线。

到了巢穴附近，向量和的另一个因素——距离因素——便开始发挥作用了。如果银蚁爬过预先计算好的一段距离后还没到家，它便有点糊涂了。于是它就开始进行随机搜索。这时，银蚁很有可能会在野外被活活烤死。如果是出于某种原因航位推算法失灵了，碰碰运气也许能给它提供额外的保护。

银蚁是怎样知道自己爬行的距离和方向呢?最直接的答案就是根据大地在银蚁眼睛中所滚动的速度。当沙漠银蚁被放置在一个人为设计的模拟地形环境中，如果地形不随其运动变化而变化的话，那么它们往往会出现距离判断上的误差。相反，能量的消耗似乎没有多大影响。在另一项研究中，人们小心地让银蚁背负一些小的重物。结果表明额外的负重并不妨碍它们找路的能力。

高度和倾斜度似乎也没有太大的影响。研究人员设计让银蚁翻越一片高低起伏的坡路，它们成功地排除了沿着障碍物爬上爬下带来的额外路程的因素，计算出距离巢穴的水平距离。这一实验表明，银蚁能像计算水平距离一样有效地计算高度和倾斜度，这使得银蚁导航的本领更加令人惊叹。

对人类来说，进行向量计算需要全面掌握三角学。那么银蚁能在脑子里进行正弦和余弦运算吗?另一个实验证明，情况不是这样。研究人员训练银蚁沿着一根固定的管道爬行，这里它们只能看到天空而不能看到周围的地形。当人们放开银蚁让它们前进时，它们无法判断管道和太阳之间的夹角变化而不断犯错误。

事实上，银蚁似乎是利用光线的偏振现象来计算角度的。在它们活动的短暂时段里，它们所能察觉到的偏振角度基本上是不变的。相反，当在一个光线角度可能发生变化的环境里做实验时，它们就会错误百出。

虽然它们的脑子很小，但银蚁似乎能够构建巢穴周围地区的地图。在管道实验中，如果它们能够观察到周围的地形，它们的导航本领就会有极大的提高。在另一项实验中，沙漠银蚁被放置在一个与平常的巢穴有细微差别的人工环境中。地形与它们所习惯的差别越大，银蚁犯的错误就越多。

只要撒哈拉地区的气候不出现大的变化，沙漠银蚁的生存似乎就有了保证。它告诉我们，即便是在不毛之地，生命也能延续下去。它也告诉我们，对于我们所拥有的技术来说，大自然也许早就掌握了——比我们早了千百万年，甚至几十亿年。

蚂蚁之间，关系亲密

在洛桑大学校园中心的一个架子上，摆放着一个巨大的铁制蚂蚁模型。生物学家洛朗·凯勒对蚂蚁进行了大量的研究工作。其实，凯勒并不喜欢蚂蚁，但却十分欣赏蚂蚁的社会性。

凯勒认为，从遗传学角度进行研究，是理解蚂蚁行为的关键之一。当然，他也没有忘记环境对蚂蚁行为的影响。

凯勒是瑞士人，曾在法国和美国从事研究工作。他认为，蚂蚁应当受到关注。首先蚂蚁的数量惊人，占地球动物生物量的10％（特别是在热带森林中）；其次蚂蚁的能力很强，它们能建造巢穴，互相保护，能为群体作出自我牺牲；最后蚂蚁能经常调节体温，产生抗生素。凯勒明确指出：“实际上，蚂蚁取得的成功与它们改变环境的能力和它们的劳动分工有关。”

蚂蚁能力很强，但蚂蚁王国的生活却是严酷的。凯勒越发感到蚂蚁世界的无情。他对阿根廷蚂蚁进行了研究。这种蚂蚁于1891年入侵并占领了加利福尼亚，现在又占领了整个南欧地区。来自数以百万计蚁巢的数以十亿计的蚂蚁，扩散到了大西洋和地中海的6000公里海岸线附近地区。出现在南欧地区的这种蚂蚁分为两群，其中比较大的一群“驻扎”在从葡萄牙到意大利的地区，比较小的一群主要活动在西班牙的加泰罗尼亚地区。

凯勒把两只分别取自上述两个蚁群的蚂蚁放在一起，这两只蚂蚁便立即厮打起来。5分钟后，其中一只蚂蚁失掉了两根触须，断了一条腿，另一只断了两条腿。又过了3分钟，战斗结束，来自西班牙的那只蚂蚁获胜，但它也身受重伤，活不了多久了，而另一只蚂蚁则已经死亡。

凯勒和他的研究小组发现，这些蚂蚁已经减少了它们的基因多样性，它们的体内已只有两种在分泌信息素中起作用的基因变异物质。信息素是生物体释放的一种化学物质，能被一定距离外的同种生物察觉，使之感觉到是否与自己同种。上述两个蚂蚁群都分别具有一种基因变异物质。同一个蚂蚁群的蚂蚁，即使相距千里之遥，它们到一起时也不大可能互相攻击。相反，如果一个蚂蚁群的蚂蚁碰到另一个蚂蚁群的蚂蚁，就会彼此拼死搏斗。这也正是蚂蚁要大量繁殖的原因之一。

蚂蚁中的另一个现象是，蚁王（即母蚁）和工蚁之间经常存在着冲突。凯勒从1996年开始揭示这样一种现象：为了保护自己的遗传基因，工蚁努力杀死公蚁。这样，在蚂蚁社会中，公蚁数量就不够了。母蚁在蚂蚁群中是唯一能孕育后代的蚂蚁，它能控制受精卵的数量，同时能平等地将自己的遗传基因传给自己的“儿子”和“女儿”。

凯勒还发现了蚂蚁的“自私”基因。他说，带有同样“自私”基因的工蚁相互之间很宽容。凯勒还指出，母蚁之所以能活30年而工蚁只能活1年，原因之一是蚂蚁的社会组织形式能保护母蚁。

恐龙蚁的“黑社会”

巴西的恐龙蚁和黑手党式的黑帮有很多共同之处。科学家们指出，两者都生活在组织严密的群体中，其领导人采用铁腕战术控制他们的反对者并给任何胆敢挑战他们权威的对手尝尝“死亡之吻”。

恐龙蚁身长可达4厘米，它们以小群体聚居，只有一只“母蚁”能够繁殖后代。和其他蚁种不同，恐龙蚁的母蚁并不是蚁后，而是一只**过的工蚁。

英格兰北部设菲尔德大学教授弗朗西斯·拉脱奈克斯说：“如果母蚁的地位受到其他雌性蚂蚁的威胁，她就会用刺对付挑衅者，并留下特殊的化学混合物。”

一旦级别更低的蚂蚁发现这一化学物质，就会惩罚挑衅者，有时候甚至会杀死它。拉脱奈克斯还补充说：“这项研究表明蚂蚁和人类存在共同点，用武力维持社会秩序以防止出现不端行为。”

拉脱奈克斯及其同事指出，母蚁会刺另外一只蚂蚁，然后跑掉。几分钟后，其他蚂蚁就会攻击这只被标记过的蚂蚁。蒂博·莫南博士说：“母蚁给目标蚂蚁作上标记，然后其他工蚁就会替她完成攻击任务。”

尽管恐龙蚁和人类黑帮非常相似，但是科学家还是发现了其中一点重要的不同之处——雄性蚂蚁在聚居生活中并没有发挥重要作用。

有这样一种极小的虫子，远远看去很像一只微型老鼠。这种小虫子长着细长的嘴，嘴的尖端像针头一样锋利。其眼睛像白云母颗粒一样闪闪发光。该动物虽小，但十分勇敢。

近30年来，地中海生态研究中心主任罗歇·丰斯一直在研究这种微型动物。这种名为伊特鲁里亚的小动物，体长只有3．5厘米，重仅1．3—2克。在地中海沿岸地区、印度和坦桑尼亚到处都有。古埃及人有把这种动物制成木乃伊的习俗，这很可能是为了纪念猫能捉老鼠这一事实（古埃及人崇拜猫像崇拜上帝一样）。

在法国，生活在矮墙的洞穴里，到晚上才出来捕捉昆虫，所以当地的老百姓甚至不知道有这种小动物。自从开始研究它们以来，罗歇·丰斯只有一次在自然界见到过它们。为了弄清楚其分布情况，他和他的同行们只好借助它们捕食后留下的痕迹。它们的主要天敌是猫头鹰，猫头鹰在饱餐之后会留下它们的毛和骨头。

1968年，罗歇·丰斯开始撰写关于伊特鲁里亚的论文。为了对它们观察得更仔细，他只好建一个饲养场。这是一个非同寻常的挑战，因为在当时这种小动物还像独角兽一样神秘。

罗歇·丰斯用了4年时间饲养和观察它们：其中2年时间用于设计有效的捕捉它们的陷阱，其余时间用于分析和理解它们的**习惯（它们的性欲很强）。他说：“起初，我不知道何处能找到它们。我首先必须发现它们生活在矮墙洞穴里。然后，在它们的下面埋一空罐头盒，以便进行观察。”

除了观察它们的**习惯以外，罗歇·丰斯还观察到了它们的代谢情况。他发现，它们每天能消耗约两倍于自己体重的食物，就像70公斤重的人能吃140公斤食物一样!任何其他的哺乳动物都没有这么大的胃口。如此好的胃口主要是由它们的小身材决定的，因为就像所有健康的哺乳动物一样，它们必须使自己的体温保持在38摄氏度左右。它们要受这样一条规则的支配：动物的身材越小，按比例计算，它们的体表面积就越大。它们既然是最小的哺乳动物，因而在哺乳动物中，它们的体表面积比例就相对是最大的。这样，热量的散失就很快。这就需要用体内的热量进行补充。

既然需要大量食物，它们在夜间就只好拼命捕食。它们的视力不佳，因此捕食主要依靠听力、嗅觉和感觉。罗歇·丰斯指出，它们捕食时像蝙蝠那样依靠一种超声波定位系统。胃口大，代谢也很快。这就要求血液循环和呼吸的节奏很快：它们的心跳每分钟多达1000次，相当于人心跳节奏的15倍，它们血液中红血球的含量是人的4倍；它们的呼吸节奏（每分钟呼吸850次）是人的56倍。

这种小动物早衰的原因正在于此。它们平均只能活16个月左右。所以，它们在发展自己的生物放慢机制。白天，它们不仅处于睡眠状态，而且简直是处于麻木状态。在这种状态下，它们的体内温度会下降到25摄氏度，心跳和呼吸平息下来。罗歇·丰斯说：“当我夜里把它们从洞穴中取出来时，发现它们像石头一样僵硬和冰冷。”

现在，甚至美国航天局也想把这种小动物带上航天飞机，以试验宇宙射线对生物的影响。