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你見過哪些有意思的動物的行為?

2018-06-14科學

預警:密集恐懼癥慎點

2015年的時候,美國南卡羅來納州迎來千年一遇大暴雨,強降雨引發城市積澇和山洪,淹沒數百戶住家。在具有淪陷性的洪水面前,螞蟻卻展現了驚人的自救能力,記者 Acosta 用視訊記錄下了這一場面。

https://www.zhihu.com/video/957639133594664960

視訊中成千上萬只火蟻聚集在一起,用自己的身體搭建成一個浮島似的「救生筏」,以此來躲避洪水的來襲。事實上,這種現象是火蟻面臨淹水災害時常見的生存策略。

火蟻筏子

對此, 美國國家地理 解釋了了這一現象,在洪水開始上漲的同時,螞蟻們也開始收集自己的卵,並且在不到兩分鐘的時間裏搭建「救生筏」,而螞蟻身上的柔毛可以形成一個薄薄的空氣層,加上自身小巧的優勢,可以防止在筏子上的螞蟻被完全淹沒。

螞蟻的外表具有斥水性

並且這種火蟻筏子的彈性和浮力是超出常人想象的,它甚至可以抗擊樹枝的沖擊而不翻船。

火蟻筏子的抗擊打能力

即使強大如超人也有氪石的弱點,而螞蟻筏子的氪石正是肥皂。如果你在水面上倒入少量的肥皂,因為水的表面張力減小,那麽筏子就會立即下沈。所有在筏子上的螞蟻會在幾秒內落水死翹翹。

除了搭建救生筏,螞蟻還會搭橋。

https://www.zhihu.com/video/957647118576431104

科學家們已經找出了它們搭橋的方法。

研究人員們在巴拿馬巴洛科羅拉多島追蹤兵蟻

發表在美國國家科學院院刊上的一項研究表明,在中美洲,兵蟻行軍跨過熱帶雨林的地面裂縫時會利用它們自己的身體建造復雜的橋,並根據成本收益平衡問題來調節它們搭建橋梁的效率。

研究人員們在巴拿馬巴洛科羅拉多島追蹤兵蟻,並制作了一個Y形平台模仿地面裂縫,同時用延時拍攝拍下螞蟻穿過平台時的視訊。

https://www.zhihu.com/video/957632923688529920

研究人員們註意到,在一開始的時候螞蟻在Y形平台較窄的位置搭建橋梁以便盡可能少地使用工蟻。但很快它們意識到為了在穿過橋梁時創造出最短路徑,它們必須移到Y形平台上更寬的地方。

為了解決動態橋梁結構的凈效益,螞蟻計算了橋梁的效益,包括節省的旅行距離和交通流量問題

研究人員們表示螞蟻從更短的旅行距離中得到了好處,付出的代價是扣押了原本能做其它重要任務(比如運輸食物或者幼蟻)的工蟻。研究人員們得出的結論是螞蟻能做某種「 成本效益分析 」。當螞蟻建造的橋梁既利用了短路徑又沒有占用太多工蟻時,它們就會停止搭橋。

當螞蟻到它的路徑上的一個缺口時,它就會慢下來。蟻群中的其他夥伴以每秒12厘米的速度在不斷地向前移動,踩過它的身體。當有螞蟻踩過的時候,被踩的螞蟻會停下腳步,一個接一個的踩過去,直到橋梁搭建完成。

下面這個視訊展示了隨著間隙距離慢慢擴大,即使一座陸軍蟻橋坍塌,也會馬上恢復搭建。

https://www.zhihu.com/video/957655136525324288

螞蟻搭橋的過程告訴我們,螞蟻是可以利用非常簡單的規則就能做出復雜的、能自我組裝和自我調節的集體結構。

參考文獻:

攝影師拍螞蟻用身體水面搭橋微距照片(圖)_科學探索_科技時代_新浪網

Islands made of ants seen floating around the Upstate

Fire Ant Secret: How They Create Life-Saving Rafts in Floods

Floating Ant Islands Seen After Floods In South Carolina

Here's The Secret Behind Army Ants' Bridge-Building Ways

Army ants dynamically adjust living bridges in response to a cost–benefit trade-off