北京时间4月27日消息,据美国国家地理网站报道,美国佐治亚理工学院的科研组对火蚂蚁进行了实验室研究,发现这种蚂蚁在遇到洪水时会自发形成“救生筏”,借助体毛形成的一层空气膜,确保每一个成员都能幸存下来。火蚂蚁群形成漂浮物后,它们的性质更像液体,而不是蚂蚁本身。
火蚂蚁救生筏
当一座城市遭遇洪水时,人们会把沙袋一个个堆起来,抬高防洪堤。然而当火蚂蚁群遇到洪水时,它们会相互“手挽手”聚集在一起,组成一个“救生艇”,正如图中所示。现在最新研究展示了火蚂蚁是如何完成这项惊人壮举的。
佐治亚理工学院的工程学教授大卫·胡和研究生内森·米洛特曾听新闻报道上说,野外一个由火蚂蚁组成的救生筏一直持续了好几周。米洛特说:“它们会把蚁群的所有卵都集中到一起,穿过地下通道逃生,如果洪水已经淹没地面,它们会立刻彼此相拥在一起,组成一个巨大的救生筏。”他们同佐治亚理工学院的系统工程学教授克雷格·托维一起收集了一些火蚂蚁,然后把它们浸泡在水里,看一看会发生什么情况。
不到2分钟这些小东西就“携起手来”,组成一个可以确保所有蚂蚁安全的漂浮结构。通过这种方法,即使位于漂浮结构最下方的蚂蚁也能幸存下来,这是因为蚂蚁身体上的微小茸毛禁锢住一些空气,形成一层空气膜。米洛特说:“即使它们位于漂浮物最下面,它们也不会因为被水淹没而窒息死亡。”有关火蚂蚁救生筏的研究成果发表在4月25日的《美国国家科学院院刊》杂志上。
从实验期间拍摄的这张照片上看,500只火蚂蚁组成的救生筏漂浮在水面上。米洛特表示,当一群蚂蚁被放在水里时,位于蚁团最上方的蚂蚁会设法逃离蚁团。但是当它们到达边缘却找不到陆地时,“蚂蚁通常会掉头重新爬向中间。当它意识到已经到达边缘时,已经有其他蚂蚁爬到了它上面,迫使它成为漂浮物的底层组成部分”。通过这种方式,那些试图单独逃生的蚂蚁被限制在蚁群内部,变成救生筏的一部分。
最终形成的漂浮物的浮力很大,研究人员试图用一根树枝把它压进水里,结果并未成功。在这种“混乱”过程中,蚂蚁的肌肉发生收缩,这使漂浮物的浮力变小一些,但是捕捉空气的效果更好,它们通过这种方式防止自己溺水而亡。
米洛特表示,当研究人员把蚂蚁放进一个干广口瓶里,然后旋转这个容器,蚂蚁就会不断翻滚形成球状,像滚雪球一样越滚越大。利用镊子轻而易举就能把蚂蚁球夹起来,淹没蚂蚁。在水下,蚂蚁球捕捉的空气形成的气泡显现出来。如果把这个蚂蚁球放在水面上,它就变成一个漂浮物。 |