不同物种之间,觅食工蚁使用的暗号的具体组合是千差万别的。完全生活在地表之下的蚂蚁主要依靠嗅迹行进,但也可能需要用到气味梯度所提供的方向性。蚁属的堆土蚁物种同时依赖于视觉上对地标的记忆和化学标记的嗅迹。或许最令人惊奇的是,巨型非洲腐臭蚁Pachycondyla tarsata通过从地面向上观察,能够记住树冠的形状。它们后来会令记忆的图像反转,从而找到回家的路。

在对蚂蚁如何利用嗅迹上的提示确定方向的研究中,只观察到为数不多的现象,多数是推断的结果。在数量巨大的亚洲蚂蚁全异巨首蚁(Pheidologeton diversus)漫长的队列中,工蚁通过对比背负食物的同巢伙伴向家园方向的移动和未负载的伙伴向外的反方向移动来确定自己的方向。这是到目前为止在这方面我们所知道的唯一的实例,没有迹象显示它们使用了任何沿嗅迹分布的气味梯度。

另一个可能的方向性暗号是气味梯度的存在,这种气味是由蚂蚁在巢穴附近留下的领地标记信息素散发出来的。但是除了地下的二氧化碳梯度之外,尚无其他方面的文献记录。还有另外的可能性,其中的一种已经被实验记录下来,这就是使用嗅迹的几何形状确定方向性。也许就像家中常见的有害物种法老蚁所呈现的那样,嗅迹的二分叉部分是一个从巢穴向外伸出的Y形,有一个窄角朝着远离巢穴的方向,觅食蚁们能够简单地选择沿着Y形的主干向里移动,从而安全地返回巢穴。

招募通信的行为模式

不同蚂蚁物种进行招募时的行为方式有很大的不同,这些差异表现在生活方式、族群的大小以及招募的对象上。我们首先关注的是群通信的现象,即信息从一群个体传递给另一群个体的通信方式。最初探讨群通信是以红火蚁为例的。外出觅食的红火蚁会在地面上留下示踪物质,也就是踪迹信息素,而踪迹信息素的含量决定了出穴工作的工蚁的数目。研究者们用浓缩的踪迹信息素进行测试,结果发现被吸引到巢外的个体数目与提供给族群整体的这一物质的量呈线性函数关系。在自然条件下,这种线性关系的存在使其可以根据对食物的需要来调整出穴的工蚁数目。这就使得蚂蚁族群以如下的方式达到一种数量上的平衡。对于新发现的食物,聚集的工蚁数目最初是呈指数级增长的。