猎镰猛蚁:一个族群性建筑师的生命周期

如果要描述猛蚁内部这些特别的种类,一个好的例子是猎镰猛蚁(也叫印度跳蚁)。该种类具有引人注目的外表,人们对其已经进行了大量的研究,包括在印度南部的野外研究以及实验室的研究。这种蚂蚁的蚁后和工蚁品级之间具有轻微的体型差异,这主要是由于蚁后翼肌的存在(图8—1)。除此以外,蚁后和工蚁的卵巢解剖差异也不大。两种品级都具有相同数量的卵巢管(通常是8个),然而,蚁后的卵巢管大约是工蚁的两倍长,因此蚁后的生育能力相应地大约为工蚁的生育能力的两倍。另外,所有的工蚁都具有功能完全的受精囊,根据族群中0~70%的交配率,使得它们完全有能力成为母体。然而很明显,如果所有交配的个体都进行生殖,这将不利于族群的生殖效率。因此,我们要关注的就是:如何通过建立在猎镰猛蚁族群生命周期内的生殖的社会调节来解决这个难题。

能够进行两性生殖的工蚁称为有性工蚁(gamergate)。除猎镰猛蚁之外,只有在少数其他几种猛蚁物种中,这种有性工蚁才能够与蚁后和平共处。处女后似乎很平常:它们有翅膀,离开母巢到外面与外来的雄蚁交尾,交尾之后,它们脱掉翅膀并挖掘一个初期的巢穴。在随后的阶段它们捕猎昆虫和蜘蛛,用刺上的毒液使其麻痹。通过这种方式,它们能够在巢穴储存活的猎物,从而使其幼虫可以从容进食。初期的族群增长得非常快:在第一年末,可以有20~60只工蚁居住在巢穴中。

随着它的第一批成年女儿的出现,蚁后停止觅食,但是继续产卵。随着工蚁数量的增加,巢穴变得越来越复杂(图8—2)。两到三年之后,它就成为一个对猛蚁而言,异乎寻常的复杂建筑(图8—3)。用于居住的部

分建造得接近地面。最上面的蚁室由一层厚厚的拱形屋顶来保护,这个屋顶通过一个真空区与周围的土壤隔离开来。随着族群的增长,拱形屋顶逐渐变成一个由多层蚁室组成的外壳。在这个壳的上部区域,有少许几个由凸缘所环绕的开口。蚁室的内部排列着带状的空茧。研究者们发现,在它们居住的蚁室的更深处,通常有一个垃圾室,其中塞满了潮湿的、黑褐色的猎物残骸(蟋蟀、蛾子、蜘蛛和其他节肢动物),还有活的共食伙伴——叶蝇。这些嗜肉蝇吃掉这些垃圾从而防止蚁室堵塞。它们的成蝇可以附着在猎镰猛蚁觅食者的背上搭便车,从一个巢穴到另一个巢穴(图8—4),然后进入垃圾室产下自己的卵。