《蚂蚁建筑:地下巢穴的神奇、美丽与科学》

Ant Architecture: The Wonder, Beauty, and Science of Underground Nests

作者:Walter R. Tschinkel

出版社:Princeton University Press

书号:Q969.54/T879/2021/Y

ISBN978-0691179315

藏书地点:武大外教中心

在我们的脚下是一个神秘的看不见的王国。堆成弹坑、土丘或散落的颗粒状的土壤暗示着它的存在。尽管许多生物在土壤中挖洞,但大部分土壤是蚂蚁在挖掘巢穴时从地下带上来的。从乌干达的热带雨林到洛杉矶的人行道,蚂蚁制造的土堆出现在各种各样的栖息地和地点。由于蚂蚁的身体、群体大小和筑巢习惯差异巨大,这些沉积物的范围从几乎看不见的火蚁或阿勒格尼造丘蚁的明显土丘,到热带美洲切叶蚁的巨大土丘,它们占据的地下空间相当于一个中等大小的房子。

挖出的泥土几乎无法说明下面的巢穴,可以想象的是,它可以表明巢穴的大小,但雨水、风和动物会散布土堆,所以即使这种推断也是不可靠的。这些洞的形状、它们在空间中的排列、它们的深度或它们的大小都没有被挖掘出来的土壤所揭示。这些巢穴有一个一致的架构吗?蚂蚁种类之间有差异吗?蚂蚁筑巢的速度有多快?他们如何利用自己创造的空间?这些谜团可能不会激励很多人采取行动,但对我来说,它们听起来是一个强有力的呼吁。蚂蚁在地下创造了什么,在它们的生活中是如何服务的?

蚂蚁为典型的社会性群体。具有社会性的3大要素:同种个体间能相互合作照顾幼体;具明确的劳动分工;在蚁群内至少二个世代重叠,且子代能在一段时间内照顾上一代。

蚂蚁绝对是建筑专家,蚁穴内有许多分室,这些分室各有用处。其中蚁后的分室最大。在沙漠中有一种蚂蚁,建的窝远看就如一座城堡,有4.5米之高。那些窝废弃之后,就会被一些动物拿来当自己的窝了。蚁穴的底部是给蚁后住的,蚁后的任务就是吃东西,交配,生孩子。蚁窝牢固、安全、舒服,道路四通八达。蚂蚁窝外面还有一圈土,还有一些储备食物的地方,里面通风、凉快、冬暖夏凉,食物不易坏掉。

蚂蚁也是动物世界赫赫有名的建筑师。它们利用颚部在地面上挖洞,通过一粒一粒搬运沙土,建造它们的蚁穴。蚁穴的“房间”将一直保持建造之初的形态,除非土壤严重干化。蚂蚁研究专家沃尔特·奇尔盖尔对蚁穴进行建模。他将液态金属、石腊或者正畸石膏灌入蚁穴,凝固定型之后挖出。他说:你可以得到一个深入地下的结构。根据他的观察,最靠近地表的区域蚁室最多,深度越深,蚁室越少,面积也越小。他说:为了做到这一点,蚂蚁必须了解它 们相对于地面的深度。但它们如何施工仍旧是一个谜。据奇尔盖尔推测,蚂蚁可能通过感知土壤中的二氧化碳水平测量深度。

一般有蚁后、雌蚁、雄蚁、工蚁和兵蚁5级。有些种生活在其他种的巢内,其幼虫由宿主的工蚁喂养。

1.蚁后:有生殖能力的雌性,或称母蚁,又称蚁王,在群体中体型最大,特点是腹部大,生殖器官发达,触角短,胸足小,有翅、脱翅或无翅。主要职责是产卵、繁殖后代和统管这个群体大家庭。

2.雌蚁:交尾后有生殖能力的雌性,交尾后脱翅成为新的蚁后,俗称公主天使

3.雄蚁:或称父蚁。头圆小,上颚不发达,触角细长。有发达的生殖器官和外生殖器,主要职责是与蚁后交配,俗称“王子”或“蚊子”。

4.工蚁:又称职蚁。无翅,是不发育的雌性,一般为群体中个头最小,但数量又是最多的。复眼小,单眼极微小或无。上颚、触角和三对足都很发达,善于步行奔走。工蚁没有生殖能力。工蚁的主要职责是建造和扩大巢穴、采集食物、饲喂幼虫及蚁后等。为了冬眠,蚂蚁们要在秋天吃大量的食物来储存体内的脂肪,而在接下来的整个冬天它们是不进食的。正因为如此,蚁群中的工蚁们几乎每天都在寻找食物,以保证蚁群中的每个成员都能吃到足够的食物来抵御寒冷的冬季。

5.兵蚁:兵蚁是对某些蚂蚁种类的大工蚁的俗称,是没有生殖能力的雌蚁。头大,上颚发达,可以粉碎坚硬食物,在保卫群体时即成为战斗的武器。

《蚂蚁建筑:地下巢穴的神奇、美丽与科学》一书于2021Princeton University Press出版,作者是Walter R. Tschinkel

沃尔特·茨金克尔(Walter Tschinkel)在其职业生涯的大部分时间里都在调查隐藏的地下蚁穴领域。这本插图精美的书带你进入一个看不见的世界,成千上万的蚂蚁在我们脚下的土壤中建造复杂的家园。

Tschinkel描述了他设计的研究蚁巢的巧妙方法,展示了他如何用灰泥、熔化的金属或蜡填充蚁巢,并费力地挖掘蚁巢。他会一个接一个地引导你们穿过活蚁巢,揭示蚁巢是如何形成的,蚁群是如何运作的。不同物种的巢穴结构有何差异?蚂蚁有建筑计划吗?巢穴如何影响我们的环境?当他深入研究这些和其他问题时,Tschinkel提供了地球上最成功生物的独一无二的自然历史,以及令人信服的科学发现生命的第一手资料。

蚂蚁建筑学以独特的视角审视了简单的方法是如何引领先锋科学的,它解决了地下蚁巢的未解之谜,同时为未来的研究指明了新的方向,并反思了自然美的作用和微薄科学的乐趣。

本书作为讲述蚂蚁建筑的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:

1、语言浅显易懂,图文结合,帮助读者理解

2、含有大量参考文献,帮助读者进一步理解蚂蚁建筑的相关知识

3、本书最后罗列大量蚂蚁建筑的专业词汇

 

本书目录

第二版序言

第一版前言

1章土壤、蚂蚁

2章揭示空虚空间的形状

3章与建筑师会面

4章蚁巢清单

5章移动房屋

6章建筑计划的多样性

7章蚂蚁和土壤

8章劳动分工和微生物

9章蚂蚁筑巢的进化

10章后记:未来

 

 

王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生