小故事大启发 火蚁版诺亚方舟(组图)

2011-07-01 12:01

近日多省普降暴雨，这标志着汛期已经到来，武汉和北京人民都已然“享受”了一把“看海”的浪漫。面对洪水，人类看海之时，小虫们只能望洋兴叹，然后坐以待毙吗？非也。在暴雨袭来前蚂蚁举家搬迁已不是稀罕事了，一些特别的物种，还有其它避难的绝招。

承载着“乘客”的火蚁版诺亚方舟 正在合体的蚁群（羊城晚报）

用力把筏子按进水里，一旦力量消失，它还是会很快回到水面（羊城晚报）

合体，火蚁版诺亚方舟

变身不只是变形金刚才会的哦。

在热带地区，例如亚马逊这样的地方，好天气“不是你想来，想来就能来”。也许前一秒是大晴天，后一秒就会突然爆发山洪。在突发的山洪中，大多数水生昆虫一旦被洪水困住，会有超过90%的昆虫死亡。但是巴西火蚁或红火蚁却有紧急逃生的兵器，它们能在极短的时间内——大约100秒左右合体完毕，并可以承载几千乃至上百万“乘客”在水上漂浮长达数星期之久，这就是大自然的壮举——火蚁版诺亚方舟！

巴西火蚁不仅能依靠合体后的方舟在南美洲的原栖息地中躲避洪水，还能远距离迁移到其它地方。这强大的诺亚方舟是如何打造出来的？

来自美国亚特兰大市乔治亚理工学院的研究团队通过液氮冷冻固定火蚁的方舟并用电子显微镜观察后发现，进入水中的火蚁们会立即向四周扩散，并依靠爪及下颚紧紧相连。之后，每个火蚁个体爪间的黏性吸附垫上会分泌油性液体，这使得它们能漂浮在相对平静的水面上。

火蚁的外骨骼有疏水性，能在身体周围保存少量空气，形成气体铠甲。大量的火蚁们铁索连环，形成具有强力防水功能的结构，这个结构能降低“诺亚方舟”75%左右的密度，也可防止水渗入“船”中，还能为位于水面下的火蚁提供呼吸所需的氧气。研究者不禁发出感慨：“这是世上最坚韧持久的结构之一了。”

然而强大到能合体自救的“超级蚂蚁”也有自己的弱点。如果洪水表面不是那么干净，或者是存在能减低水表面张力的物质，可能会让火蚁方舟有沉船的危险。比如，在水面滴入少量的肥皂水，水的表面张力就会下降，紧接着这艘船将在短时间沉没，失去保护层的火蚁会在几秒内被淹死。

研究者们推测，蚁群可能是利用了水的表面张力和毛细力自我装配出了这条强大的救生筏。

研究者们发现，火蚁还有一种更酷的行为方式。为了避免被水淹，火蚁们学会了拟态液体，也就是蚁群的行动方式像流动的黏稠液体。蚁群不仅自发合体成救生筏，还会依照黏滞液体的物理学规律来移动，寻找下一个合适的栖息地。

虽然这种拟态液体的行为方式还不能直接解释火蚁方舟航行的秘密，但也为研究者们提供了新的灵感。

左图：蜉蝣目稚虫。右图：蜉蝣目成虫（羊城晚报）

变身，变出吸盘或翅膀

一般的虫子不像火蚁那样可以合体，但水中的它们也不是没有应对之道———比如选择变身。

有些昆虫拥有流线型的身材，能减小洪水的剪应力（物体由于外因而变形时———比如受力、湿度变化等，会在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力，同截面相切的称为剪应力或切应力），或者利用自己特殊的器官变成吸盘状，附着在河底。

比如生活在流水区的蜉蝣的稚虫，它们各鳃的叶状部分互相叠合成吸盘状，有利于吸附，抵抗水流的冲击。扁蜉科的何氏高翔蜉可以将第1对和第7对鳃延伸到身体的腹面，左右两鳃互相接触或接近接触，从而使腹部的鳃形成一个吸盘状结构。因此，洪水对它们来说，无非就是要在较长时间里维持一个姿势不动罢了。

当然，蜉蝣目、毛翅目、蜻蜓目、广翅亚目和部分双翅目的稚虫生活在水中，但是成虫是可以脱离水面在天上飞的。因此，对它们来说最好的办法就是在洪水到来的时候飞上天。