螞蟻被看作自然界中最弱的動(dòng)物, 但它實(shí)際上可以撐起比身體重一百倍的物體, 是自然界唯一會(huì)放牧的動(dòng)物, 而且可以自主培育真菌, 并擁有一套極其復(fù)雜的社群結(jié)構(gòu)。 而今人類的很多技術(shù)問(wèn)題都有賴于螞蟻的示范, 以中美洲的切葉蟻為例, 它因?yàn)橐话慊顒?dòng)在雨林中切割樹(shù)葉而得名, 但樹(shù)葉并不是它們的食物, 他們采集樹(shù)葉是為了培養(yǎng)真菌, 而真菌才是他們的食物, 這就類似于人類培育蘑菇。 而且他們一般就把卵和作為食物的真菌放在一起, 以此方便喂養(yǎng), 切葉蟻和大多數(shù)螞蟻一樣, 擁有一套嚴(yán)密而復(fù)雜的社群系統(tǒng), 一般一個(gè)蟻群就擁有上百萬(wàn)只成員, 他們分為蟻后 兵蟻 工蟻和迷你蟻, 兵蟻是蟻群中最強(qiáng)壯的螞蟻, 但很可能也是最笨的, 因?yàn)樗^里根本沒(méi)有腦子, 滿滿地裝著的全是肌肉, 這些肌肉群又控制著一對(duì)強(qiáng)勁的上顎, 這也是它唯一的武器, 而它的職責(zé)就是守衛(wèi)蟻巢。 為履行這項(xiàng)職責(zé), 它們每天都會(huì)在復(fù)雜的蟻巢里來(lái)回巡視, 而且只是巡視這一項(xiàng)任務(wù), 它們也有明確的分工, 有的負(fù)責(zé)一小段區(qū)域的固定巡視, 有的則負(fù)責(zé)覆蓋多個(gè)小巡視區(qū)的大體監(jiān)督巡視, 而且巡查力度會(huì)隨著逐漸靠近蟻后的所在區(qū)域而加大, 這就好似人類社會(huì)的安保系統(tǒng)中, 小支隊(duì)和大縱隊(duì)的區(qū)別。 比兵蟻小一點(diǎn)的就是工蟻, 它就主要負(fù)責(zé)植物葉片的采集和運(yùn)輸, 而工具就是它們的那對(duì)上顎, 但上顎并不是像剪刀那樣裁剪, 而是一邊固定, 一邊像刀片一樣在葉子上劃出一個(gè)圓弧, 這個(gè)圓弧還會(huì)根據(jù)工蟻?zhàn)陨淼拇笮《兓欢ǎ?/span> 以便保證工蟻可以方便運(yùn)輸葉片, 至于他們是如何把控的, 目前還不可知, 他們?cè)诓孟氯~片后, 會(huì)自己運(yùn)回巢中, 在真菌培養(yǎng)室里, 再次切割磨成漿糊, 而蟻穴中體型最小的迷你蟻, 則負(fù)責(zé)將這些漿糊均勻地塞進(jìn)一個(gè)個(gè)凹陷的真菌培養(yǎng)室里。 值得一提的是, 這些維系整個(gè)蟻穴生存的真菌培養(yǎng)室, 乃至整個(gè)蟻巢, 也是由工蟻一手建造的, 而體型最小的迷你蟻, 除了培養(yǎng)真菌以外, 他們還要負(fù)責(zé)蟻巢 蟻后 蟻卵的清潔工作。 而巢穴中的蟻后則只負(fù)責(zé)生產(chǎn)蟻卵, 同時(shí), 每個(gè)蟻群也只有一個(gè)蟻后, 哪怕蟻巢中存有大量雌性成員, 但她們也不能生育, 只有在每年的夏秋之交時(shí), 蟻后才會(huì)產(chǎn)出大量可以長(zhǎng)出翅膀的雄蟻和雌蟻, 然后他們會(huì)飛出巢穴, 到更遠(yuǎn)的地方進(jìn)行交配, 而一旦受精完成, 雄蟻就會(huì)死去, 而蟻后將組建一個(gè)新的族群, 但蟻后一旦死亡, 蟻群也就會(huì)隨之消亡。 整個(gè)切葉蟻群就是一個(gè)分工明確并通力合作的復(fù)雜社群, 每種螞蟻都在充當(dāng)不可缺失的一環(huán), 但比切葉蟻合作得更好的螞蟻還有很多, 比如它的鄰居亞馬遜紅河蟻。 它們?cè)诤樗畞?lái)襲時(shí), 可以迅速結(jié)成一團(tuán), 形成一塊 功能類似諾亞方舟的臨時(shí)生存平臺(tái), 它們甚至可以在水上就這樣生存數(shù)月, 而它們之所以可以這樣, 一方面來(lái)源于它們強(qiáng)大的配合能力, 另一方面也來(lái)源于它們自身獨(dú)特的生理結(jié)構(gòu), 它們身上長(zhǎng)有密密麻麻的絨毛, 這可以幫助它們隔絕水源, 再加上它們的每條腿上, 都有一個(gè)可以與同伴相耦合的連接器, 這就使得它們可以迅速結(jié)合在一起, 種種便于合作的條件下, 奇跡由此產(chǎn)生。 當(dāng)然, 超強(qiáng)的合作能力只是螞蟻眾多特點(diǎn)中的一個(gè)而已, 這種早在恐龍時(shí)代就已經(jīng)存在的生物, 還有著一套完善的衛(wèi)生系統(tǒng)和科學(xué)決策機(jī)制, 每只迷你蟻每天都在清理著巢穴里面, 上百萬(wàn)成員所產(chǎn)生的垃圾, 它們將這些垃圾堆到巢穴最底部, 以保證巢穴的清潔。 同時(shí)那些死去的成員的尸體也會(huì)被拋到這個(gè)垃圾場(chǎng)中, 每天還會(huì)有工蟻來(lái)翻動(dòng)垃圾, 以加速垃圾的降解, 而在如此龐大的社群中, 又是什么在負(fù)責(zé)管理和決策呢? 答案是信息, 蟻群中沒(méi)有管理者 也沒(méi)有階級(jí), 之所以工蟻 兵蟻 蟻后等名字, 也只是人類為研究它們才取的, 整個(gè)族群都是隨著外界信息的變化, 而隨之進(jìn)行變化。 比如在切葉蟻的洞口營(yíng)造兩條路徑, 一條的盡頭放有食物, 而另一條則沒(méi)有, 在兩條路面前, 切葉蟻沒(méi)有作什么決策, 而是直接兩條路都走一遍, 在有食物的那條路上, 切葉蟻會(huì)留下類似動(dòng)物體液功能的信息素, 而沒(méi)有食物的那條路, 它們則不會(huì)留, 而這些信息素將為后面的成員提供指引, 20分鐘后, 所有的螞蟻都集中到有食物的那條路上, 沒(méi)食物那條則被完全忽略。 同時(shí)切葉蟻還有一種獨(dú)特的交流方式, 那就是摩擦腹部肌肉, 形成一種獨(dú)特的喳喳聲, 而且不同的情況會(huì)有不同的聲音, 而在這些螞蟻身上, 科研人員也總結(jié)出許多切實(shí)可用的經(jīng)驗(yàn), 比如說(shuō)在物流投遞中尋找一條最短的路線, 以節(jié)省運(yùn)輸成本, 這個(gè)問(wèn)題也被叫做貨郎擔(dān)問(wèn)題, 如果是幾個(gè)投遞點(diǎn)這或許還很簡(jiǎn)單, 但在僅僅是面對(duì)15個(gè)投遞目標(biāo), 就有400億條路線可以選擇, 而對(duì)螞蟻的研究, 使這個(gè)問(wèn)題得到解決。 科研人員根據(jù)螞蟻尋找食物的方式, 總結(jié)出蟻群算法, 貨郎擔(dān)問(wèn)題由此迎刃而解, 而在宇航器的星際航行中, 同樣采用了這種算法, 因?yàn)橛詈狡魅绻蕴囟ń嵌却┻^(guò)星球引力場(chǎng), 便可以獲得來(lái)自該星球引力場(chǎng)的反彈推力, 這個(gè)推動(dòng)力將幫助宇航器節(jié)省很多燃油, 所以宇航器同樣需要抵達(dá)各個(gè)點(diǎn), 而且這些點(diǎn)還是運(yùn)動(dòng)的, 但在蟻群算法面前, 一切問(wèn)題都不再是問(wèn)題。 當(dāng)然, 蟻群算法還只是螞蟻帶給我們的一點(diǎn)點(diǎn)小福利而已, 它們身上還有許多的東西值得去探索, 比如它們?nèi)ブ行幕男畔Q策方式, 我們的決策是否可以借鑒, 它們那種有分工卻沒(méi)有階級(jí)的社群情況, 又是否可以用來(lái)解決我們的階級(jí)矛盾問(wèn)題, 這些都是可以研究的問(wèn)題。 |
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來(lái)自: 東西二王 > 《動(dòng)物世界》