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生物知趣

螞蟻的智慧

蘇美靈

 

你去察看螞蟻的動作,就可以得智慧。(箴言6:6-8)

懶惰人哪,你去察看螞蟻的動作,就可以得智慧。螞蟻沒有元帥,沒有官長,沒有君王,尚且在夏天預備食物,在收割時聚歛糧食。(箴言6:6-8)
  
地上有四樣小動物,卻甚聰明。螞蟻是無力之類,卻在夏天預備糧食。(箴言30:24-25)。

  螞蟻是一種十分細小的動物,雖然牠們被分類為無脊椎低等動物,可是牠們的智慧卻絕非低等。牠們那完整的社會結構,妥善的福利制度和忘我的合作精神,可能在很多方面比人的社會更完美。別看牠們好像馬不停蹄的在泥土上,在樹枝上,在你家中的廚房裏爬來爬去,不知在忙甚麼,其實牠們是自然界不可缺少的功臣。聖經說螞蟻沒有元帥,卻像軍隊的整齊步伐向目的地邁進。從來沒有聽說牠們有叛亂,反叛,流血衝突或擅自奪權等事件發生,人類卻時常發生慘痛的流血事件,難道人連一隻蟻也不如?究竟這些小動物有甚麼地方值得我們去學習和效法的呢?

  按動物分類學來說,螞蟻是屬於節肢動物門和昆蟲綱的動物。昆蟲佔所有生物品種的70%,估計有七十萬個品種之多。但這數字可能是昆蟲總數五分之一而已,牠們的數目也是最多的。昆蟲綱又分有29目,包括膜翅目,例如蟻和蜂;半翅目,例如蟬,蚜蟲,鞘翅目,包括甲蟲,單是甲蟲,已有二十二萬個品種之多,而每一目又分出更多的屬和種。昆蟲通常分佈在陸地上,在淡水生長的只是一些昆蟲的幼蟲,例如蜻蜓,蜉蝣,在海洋裏是沒有昆蟲的,不然整個海洋都被牠們佔據了。在日常生活中,我們總覺得這些昆蟲都被列為害蟲,侵蝕農作物,破壞家具,弄污食物,尤其是當你正在郊野公園享受大自然風光時,一定要帶備“蚊怕水”(實際上是你怕蚊子),因為那些討厭的蚊蟲會慕“味”而來,使你的情緒大受干擾。家居也常配備捕蠅紙或紫外光燈,使蠅,蚊上當,種種防蟲方法都要花大量的金錢。可是昆蟲在自然界的主要功用,並不是破壞,乃是建造,控制生物的數目,傳播花粉,撒播種子,更是碎屑食物鏈的主腦人物,是自然界最有效的清道夫。牠們任勞任怨,沉默無聲地工作,但牠們所作的,人們從不會欣賞,也總是不覺得牠們的重要性,只把牠們視為討厭的動物,和捕殺的對象,或者把牠們活捉,使牠們受盡折磨,然後才將牠們弄死。近代生物學在熱帶雨林不斷發現更多的昆蟲品種,對牠們在生態環境中的功用有更重要的發現。因此科學家仍努力不懈,研究這些小動物在自然界的角色,也呼籲人不要隨便濫殺這些軟弱的動物─神的奇妙創造品。


蟻后

  螞蟻是屬於膜翅目的動物,因為牠們的翅膀是呈膜狀和透明的,屬於蟻科。有一萬多個品種,分布全球各地,由最寒冷的北方到炎熱的沙漠,都有牠們的蹤跡。在這目之內,還有大家所熟悉的蜜蜂和黃蜂,不少是群居昆蟲,但也有不少是孤獨的。在群居螞蟻中通常只有一個雌性的蟻后,一生不必工作,只會在蟻穴中產卵,受工蟻四周包圍保護,她的壽命也較工蟻長,可以活3年至5年,最高有到15年的。工蟻在夏天只有數十天的壽命,在冬天生長則可以捱過冬天。蟻后是受精卵長出來的,當她從蛹出來的時候,有兩隻翅膀,飛離巢穴。在這一次婚飛中,可以從一隻或幾隻雄蟻受精,然後她此生不再交配,但可以將精子貯藏在體內,在適當的時候,使卵子受精。她回到蟻巢,翅膀脫落,鑽入洞穴,開發一個新的巢,和一個新的群體。她首先產下來的卵子大都成長為工蟻,因為工蟻是不育的雌性,當牠們成長之後,便立刻開始巢內的一切日常工作。例如:出外覓食,建造巢穴,餵養幼蟲,服侍蟻后,看守洞穴等。那蟻后每天的工作只是吸啜工蟻送來的食物和產卵,又因為她的身體過分肥大,以致連行動也有困難,唯有一生躺着不動,但工蟻卻要日夜工作,忙個不停。

  雄蟻是由未受精的卵長出來,因此牠們全部都是同型同種(Homozygote ),牠們的主要功用是使蟻后受精,然後死去。根據古生物學家的研究,螞蟻生存在世上已有五千萬年的歷史,而牠們的社會制度十分獨特,是其他生物群體所沒有的,因為在脊椎的動物中,例如獅,狼,虎和海豹,每一成員在外表,在構造上和生理上都毫無分別,牠們的社會制度並不是因為身體上有任何差異而形成的,乃是按年齡,經驗,侵佔慾而形成。例如獅群有獅王,一旦獅王逝世,牠的地位由另一雄獅取代。在海豹群中,α雄性的地位也由β雄性取代。另一方面,高等動物要不斷學習,記憶,才能練得更精明。但群體昆蟲的智慧卻不需要經由學習得來,牠們各階級都有自己的本能和本分,天生便會採花蜜或製造六角形的蜂房。因此,昆蟲學家對於牠們智慧的來源大惑不解,究竟牠們的各種本能或犧牲精神是從甚麼東西“進化”而來的呢?

一. 沒有元帥

  在動物界裏,生物學者根據動物的習性,把某些動物分類為“獨居者”,所謂“獨居者”,即在日常生活都是獨來獨往,自己覓食,不必與同類打任何交道。但在交配季節,卻需要找一個配偶,例如土狼,貓鼬等。這些動物大多是肉食獸,遇見同類只有爭吃。但群居者,包括草食者和肉食者,例如牛,羊,鹿,駱駝與猴子等,還有靈長類動物,都是一大群居住在一處。因為牠們不能獨自應付兇猛肉食獸的襲擊,所以數以百計的斑馬和鹿成為一大群,可以把狼或虎嚇退了,因為牠們寡不敵眾。群居者也有一些是肉食獸和食腐屍的,例如土狼,狼,魚類,在動物界裏,雖然牠們沒有像人類的社會制度,但牠們也有“低級” 的社會結構,有獅王,虎王,狼的首領等,除了這最威猛的首領之外,各動物都知道自己在這群中的地位。因此一群的數目不能太大,否則會發生打鬥,而數目增多了又要成群結隊另起爐灶,霸佔另一個地盤,各群互不侵犯,否則會發生地盤鬥爭。雖然牠們有群體的生活,但基本上是各自為政的。

  1. 房屋建設

  因為蟻后每天都要產卵,幼蟲則不斷需要餵養和照顧,牠們的居所必須是舒適和安全的,不至受敵人(尤其是食蟻獸,例如黃猝)的襲擊,在千百種螞蟻中,牠們的巢穴比人類的建築物更多樣化和更為實用。因為螞蟻分布在地面不同的地區,有些在熱帶雨林,有些在寒帶的草原,有些則在乾旱的沙漠和濕度極高的雨林。不同品種的螞蟻會按照地理環境建造合適的巢穴,不但是要隱蔽的,寬敞的,不太深,還要有無數的通道和密室,以及貯藏室,更要溫度濕度適中,結構視乎當時所有的建築材料而定。牠們可以在石底下,腐木內,泥土中建造,牠們挖了洞穴之後,外人是無從分辨出來的,因為牠們將挖出的泥土搬運至離巢一段距離的地方,不像蟹或蚯蚓,在泥土和沙土上留下一堆雜碎的泥土,輕易被敵人發現蹤跡,可以在洞外守候獵物出來。蟻巢外面卻沒有絲毫的形跡,不易被敵人發現。

  在旱季,蟻巢會有脫水的危險,但工蟻很快便察覺到濕度逐漸降低,足以危害幼蟲的性命,牠們會盡快出外覓水源,將水用前足逐滴抬回來放在洞穴的牆壁,以保持通道和內室的濕潤。下雨過後,蟻巢又有水浸之虞,牠們又會將水逐滴抬出洞外以防止幼蟲被淹死。蟻后因為壽命最長,又加上她終生足不出戶,她的寢室必須是舒適和最安全的,因此她的群臣唯有日夜24小時不停地在她四面八方巡視照顧她。此外,若蟻巢的情況日趨惡劣,或遭受外界干擾,以致有倒塌的危險,工蟻群會總動員另外建造一個新的洞穴,將全群幼蟲和龐大的蟻后遷徙到新居。

  2. 食物分配

  因為蟻群在大自然的主要功用是清除陸上的腐物,所以牠們的工作是十分忙碌的。隨着氣候的轉變,例如雨季,旱季,夏天,冬天,樹上的葉子和果子的脫落時間都有定時,群蟻便要忙於將腐物清除,牠們首先用下顎將較大的物體剪碎,然後將它們搬運到洞穴。若發現可口的食物,是平時吃不到的,首先發現佳餚的會立刻奔跑回洞穴呼朋喚友,知會同伴,在一瞬間,一大隊蟻兵便麇集在食物的四周,盡快把這些罕見的美味搬入洞穴。根據估計,螞蟻可以搬運比自己體重重70倍的東西,若以現在奧運會的紀錄,遠遠打破任何重量級的舉重,因為在健力士世界紀錄最高紀錄只不過是四百公斤。牠們將食物運返洞穴以後,便開始分給上下各成員,當然首先吃飽的必定是那蟻后,她從伺候她的群臣口中吸啜液體食物。群蟻又將食物分配給正在發育中的幼蟲,最後才分到那些在巢內工作的工蟻,直到每一成員都得到均等的食物。若任何一隻蟻吃得不夠,牠會用觸鬚輕輕觸及攜帶或貯藏食物者,後者便將食物吐出給牠吃。因此在蟻的社會是沒有飢餓或營養不良或暴飲暴食,營養過量的,因為每一成員的胃內所藏的食物都是相同的。若食物來源不足,牠們會同甘共苦,以求達到平安度過飢饉期。科學家曾作過以下這個實驗:用同位素C14的糖水給黑工蟻喝,發現牠們喝了之後,在24小時之內吐出來分給巢內所有的蟻,結果在一週內,每一隻蟻胃內的C14糖水量是相同的。實驗證明蟻的胃囊是一個群體胃囊(Social Stomach),每成員都知道自己有多少食物,若覺得肚子餓了,牠們立刻分頭去找尋更多食物,不須要甚麼最高指示吩咐牠們在甚麼時候增加產量,甚麼時候工作,甚麼時候休息。一種稱為“Harvester Ant”的蟻(可譯為“收割蟻”)會在草中收集草的種子,大批的搬運到地下倉庫,然而由一群下顎特別大的蟻專門負責將種子的穀咬碎,留下一些為過冬之用,其餘供給其他成員享用。

  在沙漠地區,這情況更特別。某些蟻群社會竟然有專門貯物的這一個階級(Storage Ant),稱為“貯藏蟻”,牠們的主要功用是把胃充滿食物,在乾旱季節將食物吐出來供養其他成員的需要,以致每一隻蟻都無欠缺。因此在蟻的社會裏,是不會有“朱門酒肉臭,路有凍死骨”-餓死或過飽的情況,因為牠們的配搭是十分公平和有效的,更不會浪費食物。

  3. 食水供應

  水是生命的必需品。陸地上的生物所面對最大的問題是怎樣獲得足夠的水分,供應身體每一個細胞新陳代謝和其他活動的需要。另外一個問題是排泄。生長在水源附近的兩棲動物或水中生物不會有這個問題,因為牠們隨時有水供應,但生長在其他地區的動物,除了要貯蓄水之外,還要盡量減少排泄所失去的化謝水。兩棲類和哺乳動物的排泄物──尿,都含有大量的水分。雀鳥的尿和糞的含水量則視乎牠們生長地方之水的供應來源而定。爬蟲類的尿是以尿酸狀態排出的,省了不少的水;在無脊椎動物中,昆蟲也是排泄出尿酸,形態是粒狀和乾的,因此不必耗費任何代謝水,另外,牠們的外骨骼也可以防止水向外蒸發,身體上面的氣門會溜掉一些水氣。螞蟻的洞穴必須保持適當的濕度,才能提供幼蟲一個舒適的環境;萬一水分不夠,工蟻便千方百計地去尋覓水源,用下顎將水逐滴地抬回來。兩隻螞蟻相遇的時候,又可以將水從胃囊裏吐出來傳給同伴,這樣逐個傳遞下去,直到所有成員都得到足夠的水分。雖然牠們“人口”眾多,牠們曉得分頭去喝水,又將水“分配”給巢內的幼蟲,食水匱乏的情形就不致發生了。

  4. 畜牧耕種

  人類的畜牧只有數千年的歷史,在數百萬年前螞蟻即已有一套完善的畜牧系統,可以媲美今天最先進的經營運作。這種蟻稱為阿根廷蟻,牠們所牧養的是一些蚜蟲,又稱為“蟻客”(Ant Guest),大約有七十個品種之多,蚜蟲專門吸吮樹葉內的糖汁,因此在胃囊充滿了糖汁。蟻只要用觸鬚在他們身上輕輕一拍,便可以刺激牠們排出多餘的糖汁,用以供養蟻群的需要,就像人類在農場擠牛奶一樣。為了保護這個“農場”,蟻群分泌出一些蟻酸在附近以防人盜取蚜蟲。有一些蟻甚至在樹枝週圍築一座土壘,包圍着蚜蟲,保護牠們不受敵人的侵襲。每到夏季末期,蚜蟲便會死去,遺留下未孵出的卵子。蟻群又會將這些卵運送到新蟻巢,等待卵子在來年孵出小蚜蟲,牠們十分小心地看守這些蚜蟲卵,在卵子孵出來後,更要餵養牠們。蚜蟲長大後,在蟻巢附近的樹枝上吃飽樹汁,那麼多餘的糖又可以作為蟻群的糧食。這個共生作用,我們稱之為“蟻的農場”( Ant Farm )。


Ant Farm

  至於“蟻的果園”(Ant Garden)則由另一種稱為“果蟻”(Attine Ant)所經營,共有100個品種之多。這些蟻首先從泥土中數以百種真菌類揀出某一品種(至今菌類專家仍未能鑑定出究竟是屬於子囊菌或擔子菌的品種,因為若將這些菌拿出來種在培養基中,它們所產生的孢子和在蟻園所產生的不同)。螞蟻首先將爛葉用下顎切碎,再加上自己的排泄物,然後將之搗爛。牠們的排泄物內含有酵素,可以將葉內的蛋白質和可溶解的養料分解,然後菌可以分泌出纖維酵素,將葉子內的纖維質消化。一塊腐葉在泥土中需要不同品種的菌類慢慢將葉子分解,但藉着蟻和菌的“合作”,便將這個過程縮短了(Short Circuit),而且加速養料循環,更可以直接取用葉內的營養,雙方都各有所得。這些菌被蟻細心照料,不斷修剪,阻上它生出孢子,蟻群對它們呵護備至,就像農夫在田裏拔除野草雜物,盡力使穀物生長茁壯,再加上適當的溉灌,施肥,希望有好收成一樣。蟻和菌的關係也是這樣緊密相扣,菌不斷長出很多的菌絲,螞蟻便用來供應整體蟻群的需要。另外,這菌更會生產一個特別的構造(Structure),營養特別豐富,菌在自然生態環境中是不會生產的。可以使蟻群大快朵頤。蟻群若要另起爐灶,牠們會帶一些菌的碎絲,好像農夫收取種子,留待下一季再播種一樣。因此,這些蟻的果園“生意興隆”,“貨如輪轉”互相得益,是自然界罕見的“共生關係”,比人類所經營的農場效益更高;幾乎是無本生意,卻利潤甚大,因為它們沒有害蟲,野草,植物病等問題,也不怕會歉收或飢荒。

二. 主要功用

  我們會以為在香港常見的螞蟻只有幾種,例如在郊外野餐時常會看見大型的和細小的黑蟻和黃蟻;在廚房裏,也會發現一些很細小的黃蟻。但如果你在郊外林間或草叢仔細地收集不同的蟻,就會發現蟻有不下於三,四十個品種。在亞熱帶,由於物質容易腐爛,生物的轉變速率(Turn-over),比較在寒帶為快,生物死後便會迅速腐爛。這個過程雖然主要由細菌和真菌負責,但那些居住在泥土內無數的小動物,由亞米巴類到鼠類,其實也都盡上牠們特別的功能,每一類生物負責分解屍體的一部分,使死屍得以有效的分解,將養料摻入泥土內,構成養料的循環。由於蟻的數目特多,更能有效地完成腐化作用。

  1. 清除腐物

  我們對於蟻群怎樣發揮牠們的本能去清除腐物,常感到十分驚訝和好奇,偶然發現一隻蟻用下顎抬着一塊比自己體積大十多倍的東西在樹上,或泥土表面,慢慢地爬過,我們不知道牠怎樣辨別方向和目的地;要追蹤牠們真是十分困難,因為不消數分鐘,他們便自動地消失在一棵樹底下的隱蔽入口,或是其他不明顯的通道,當你發現有一隻死蟑螂在廚房一個角落之時,不到片刻,一批蟻大軍便會衝出來,迅速將這蟑螂合力咬到支離破碎,然後每一隻螞蟻扛抬一小部分沿着一條留下氣味的“道路”,興高采烈地運回洞穴。在我們未來得及把死蟑螂掃除之先,蟻群早已在“家中”享受着蟑螂內的肥膏和那藏肉不多的“六肢”了。在夏天,蟻的活動力特別旺盛,家庭內的舊衣服,舊報紙都是牠們的佳餚,牠們到處出沒,破壞人類的東西。蟻群出巡也特別頻密,牠們清除了各樣腐物,碎葉,死蟑螂,及任何有機物體,使物體有效地分解,可以淨化環境,清除令人中毒的氣體或臭味。

  2. 養料循環

  大自然運行不息,除了水和氣體需要不斷循環外,泥土裏的礦物質亦然,使它們的量能達致平衡。生物體內所含有水(人體有70%是水分)和有機物體,包括碳水化合物,蛋白質,脂肪質,礦物質等等,也是取自自然界再回歸自然。例如,我們所吃的碳水化合物,如葡萄糖或澱粉,都是從植物或動物得來的。植物藉着光合作用從二氧化碳和水造出碳水化合物。蛋白質則含有硫黃,磷,氮和鉀,是從泥土裏“提煉”出來的。因此,當生物死後,所有物質都會“歸回塵土”,而蟻和小動物便是自然界的杵工,牠們隨時準備出動去收取死物,將牠們切碎,加速腐化過程。微生物將碳水化合物分解為二氧化碳和水分,將氨基酸,蛋白質內的氮,硫黃和磷分解為硫化氫,氧化硫,氧化磷和硝酸氮。這些可溶解的物質溶在泥土的水中,使植物吸取作為生長之用。不同品種的蟻各有其專責,有些專門吃草,樹葉,樹根,有些專門搬運各種動物的屍體,務求使腐物迅速歸回泥土,所以人死了七年之後便可以“執骨”(只剩骨頭),因為那時甚麼東西都腐化為泥土了。

三.螞蟻的智慧

  聖經說:“螞蟻是無力之類,卻在夏天預備食物”(箴言30:25),又說:“螞蟻沒有元帥,沒有長官,沒有君王,尚且在夏天預備食物,在收割時聚歛糧食。”(箴言6:7-8)。所羅門誠然是世人中最有智慧的,雖然他並沒有學過動物分類學,更不明白動物行為學,或動物社會學,但根據他觀察所得(不知是否他每天都到宮庭外的御花園遊玩,偶然俯首看見這些無力之類,因為所羅門貴為一國之君,他在宮中看見螞蟻搬運死蟑螂的可能性不高),他卻能悟出螞蟻的勤勞,知道他們正在搬運食物預備過冬,次年春天又復成群結隊地出動。現代昆蟲學家的研究累積了不少有關螞蟻的資料,但他們對螞蟻的智慧和習性卻大惑不解:螞蟻的社會結構是那麼完善的,比任何先進國家的社會秩序更完美無瑕;牠們的社會福利又是那麼妥善的,不會製造一群無業遊民,或社會的寄生蟲,更不會拋棄老者不顧,殺嬰,棄嬰,虐待和謀殺等社會罪惡更是不會存在。牠們那犧牲的精神,究竟是從何而得的呢?

  1. 沒有元帥

  一隻細小螞蟻的腦子共有一百萬個神經細胞,雖然遠遠比不上人腦內的千億個腦細胞,牠們卻不需要任何君王或總統去帶領這一群數以百萬計的蟻民。牠們沒有發出最高指示的總政府,也毋須電台廣播使整個社會知道有甚麼大事發生,似乎,每一個蟻民的職責在出生時早已註定了,如果這蟻貴為蟻后,則一生在王宮內產卵;若生而為雄蟻,則前途坎坷,十分短命。若生為工蟻,則一生必須任勞任怨,安分守己,不要奢望會晉身另一個階級。蟻巢的所有活動可以看作所有蟻民活動的一個綜括。無論牠們出外覓食,在巢內照顧幼蟲,或伺候蟻后,都是那麼和諧的。科學家的一個解釋是牠們同有一個胃囊,每隻蟻都吃得足夠,因此不必為吃而操心,牠們有完善的貯蓄計劃,不愁旱災或飢荒來臨,所以牠們能安心地各盡其職,各安其分,各盡所能,各取所需。可是,這理論卻不能解釋牠們怎樣知道自己的工作和職務;為甚麼牠們一出生便曉得築蟻巢,餵養幼兒;不必學習便知道以蟻酸防衛洞穴,和貯藏糧食,還有,若遇上甚麼災難,牠們為甚麼會互助,團結,抵禦外敵呢?

  2. 同甘共苦

  螞蟻的社會與高等動物的社會完全不同。高等動物的社會經濟以個體為中心,覓食是最大的任務,社會制度只不過是用來保障順利地繁殖後代。當幼兒長大了,便各散東西,互不理睬。就算牠們維持着一個群體,也會有一兩個是領導者,控制着一群下屬(有時人的社會比動物的社會更差勁)。螞蟻的社會卻能同甘共苦,存亡與共,在把握時機覓食後,又能分享所得來的食物,使各成員同得溫飽。因此,這種社會制度比一般高等動物的社會更為高級。此外,牠們又能彼此合作,互相配搭,只有大眾利益,完全沒有自私自利的行為或階級鬥爭,務求使整個社會得以安定繁榮。最令人類感到慚愧的是,牠們有犧牲精神,達到忘我,無己的境界,照顧弱小,使全蟻群都安居樂業,社會秩序得以保存。難怪所羅門稱螞蟻為四樣甚為聰明的小動物之一(箴言30:24-28),在這四種動物──沙番,蝗蟲,守宮和螞蟻之中,螞蟻是最小的,但牠們卻是我們學習的最好榜樣,因為牠們的智慧乃是神所賜的,並不是進化而來的。神創造了聰明的螞蟻,也正是敗壞人類的大諷刺,我們如能向螞蟻學習,世界今天必定更加美好。

(選自作者著:聖經與生物學,第二集。基督教天人社出版)

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