螞蟻，一個社會與學科的誕生

螞蟻可能是我們最熟悉的動物之一了，時至今日還記得幼年時在操場上看到的一個個小小的洞穴，那些在洞口爬來爬去的小小生靈。我們也聽說過螞蟻具有社會性，但我們想象不到的是，螞蟻的群體組織結構居然會如此嚴密，它們甚至創(chuàng)造了一個社會。

一個社會的誕生

這個社會往往在群蟻紛飛的時刻誕生，成群的蟻后和雄蟻飛出原先的巢穴，尋找可以交配的對象，只要交配成功，蟻后就可以脫掉膜狀翅。如果她足夠幸運，能找到一個合適的位置筑巢，就會開始建設一個屬于自己的社會。

對于螞蟻而言，整個生活史會包括卵——幼蟲——蛹——成蟲四個階段。在社會中首先出現的成年工蟻會把大量的時間用于照顧自己的弟弟妹妹，并清理整個蟻巢。隨著歲月的推移，蟻后也變得越來越懶：創(chuàng)業(yè)初始的蟻后是無所不能的，但隨著工蟻越來越多，蟻后就會逐漸成為一個產卵機器，工蟻不論走到巢室之間、過道間、還是蟻巢間，蟻后都要跟著。

蟻后并不是統治者，但是工蟻卻要不斷照料她，因為只有蟻后生活安寧，不斷繁殖，整個社會才能變得更加興旺發(fā)達。但是對工蟻這個個體而言，她的所有努力最后都不會落到自己的手上，她只是讓蟻后產生新蟻后的工具，并把共同基因傳遞下去。

整個社會的運轉依賴于蟻后的存在，如果蟻后死亡，整個社會就會崩潰，蟻巢中的成員會越來越少，直到最后一個工蟻消失，這個社會也就隨之消亡了。

一個社會的交互與行動

有些螞蟻會選擇多個蟻后。1979年，在北海道石狩灣海岸270萬平方米的區(qū)域內，有著一個3.06億只工蟻、100萬只蟻后、45000個蟻巢的巨型社會，這么多螞蟻之間的通訊又是如何維持的呢？

一般而言，在螞蟻的通信系統中，信息素是常用介質，只要兩只螞蟻輕拍或者輕敲另一只螞蟻的身體，就能完成傳遞。而聲音也是一種通信手段，螞蟻腰部有一個橫向刮削器，緊靠腹部有一個“洗衣板結構”，由一些纖細、如同銼刀的平行肌構成，通過刮削器與洗衣板結構的摩擦，就會發(fā)出吱吱的尖銳聲音……

當螞蟻之間可以交流，那么它們的生活就自然而然地與戰(zhàn)爭聯系到了一起，螞蟻之間的戰(zhàn)爭與領地和食物相關，戰(zhàn)爭是慘烈的，甚至可能會把一個螞蟻集群連根拔起，不同螞蟻之間的戰(zhàn)術截然不同。

歐洲的迅疾火蟻會利用“化學武器”，先挖掘地下通道，然后一起涌入對方巢穴用一種令其他螞蟻厭惡的物質驅趕原先巢穴的螞蟻，開啟掠奪行動。

馬來西亞的弓背蟻已經進化出了“步行炸彈”，它們擁有兩條充滿毒液的巨大腺體，當戰(zhàn)斗中被對方壓住的時候，就會收縮腹肌向敵對者噴出毒液。

捷豹XJ家族的每一位成員都彰顯了新英倫豪華與高質量駕駛樂趣共存的理念。在2018年，為致敬捷豹XJ家族誕生50周年而推出捷豹XJ50車型之際，捷豹全球設計總監(jiān)嚴凱倫先生（Ian Callum）曾表示：“經過半個世紀的不斷進化，捷豹XJ在沿襲家族傳承的同時實現了優(yōu)美設計、智能配置以及豪華體驗的精妙平衡。作為豪華轎車的代表，捷豹XJ一直散發(fā)著雋永魅力，而XJ50車型是對捷豹XJ家族毋庸置疑的致敬之作?！?/p>

這一群，其實也是一只超個體

但是戰(zhàn)爭與合作并不是螞蟻社會的靈魂。用肉眼看，螞蟻似乎都是一樣的，沒有什么區(qū)別。如同我們在1.5千米外看鳥類一樣，也很難區(qū)分。

但是同為螞蟻，不同物種之間的腦容量有很大差異，甚至能相差100多倍，單個螞蟻的腦容量可能已接近極限。螞蟻之間進化出了令人驚訝的協調性，一只螞蟻并不能代表所有螞蟻的行為。

比如說東非行軍蟻，從遠處看，東非行軍蟻集群的一支劫持隊（覓食隊）就像一個生物體，仿佛一只巨大變形蟲的偽足，橫穿90多米的地面。再細看，這是由數百萬只工蟻組成的、有組織地從地下巢跑出來的一支覓食隊。當這支覓食隊出現時，先是像一張鋪開的床單，然后變成樹的形狀，樹干從蟻巢長出，往前生長的樹冠寬度相當于一座小房子，有許多相互交織的大、小枝干把樹干和樹冠連接起來。

這支覓食隊沒有領導者。工蟻的先頭部隊前后跑動，平均速度約為每秒4厘米。在先頭部隊的那些螞蟻先是前進一段距離，然后從側面返回后方隊伍，以讓出道路供其他先頭部隊前進。這些覓食者的隊伍，很像躺在地面上的一根根粗黑繩，實際上是一條條由螞蟻構成的劫持隊。以每小時20米的速度前進的先頭部隊，會在它們的所經之處吞沒地面上的所有植物，搜集和捕殺幾乎所有其他昆蟲、蛇甚至別的未逃脫的大型動物。數小時后，部隊反向而動，進入自家地下巢穴。

對東非行軍蟻而言，這個集群才是個體，也叫超個體，這是我們了解螞蟻的時候必須了解的一個單位。這個社會的誕生其實是超個體的誕生，螞蟻的集群實際上是一個有機體，而不只是一個有機體的類似物。集群作為一個單位，具有諸如大小、行為和組織的特定特性，而這些特性可從集群傳遞到集群、從一代傳遞到下一代。在集群這一超個體中，蟻后是繁殖器官，工蟻支撐著腦、心臟、腸子和其他一些組織。集群成員間液體食物的交換過程相當于血液和淋巴循環(huán)。

蟻學作為一門學科的誕生

科學家們可以根據來自發(fā)育生物學和動物社會研究這兩方面相互吻合的信息，揭示生物組織的一般原理。有機體水平的關鍵過程是形態(tài)發(fā)生，通過形態(tài)發(fā)生的各步驟，細胞改變其形狀和化學成分，然后構建成有機體。下一個水平的關鍵過程是建立社會，其間經過若干步驟，各有機體（個體）在職別和行為上發(fā)生改變而構成了社會。

生物學普遍感興趣的問題是形態(tài)發(fā)生和建立社會的相似性，即尋找它們類似的共同法則和規(guī)劃系統的一些共同原理。這些共同原理在一定程度上都可得到明確定義，所以它們可作為普通生物學長期探討的規(guī)律。

螞蟻如此渺小的生物是怎么被我們看到社會形態(tài)的呢？這一切都是博爾特·霍爾多布勒與愛德華·威爾遜的工作成果。

1969年秋天，霍爾多布勒作為訪問學者，敲響了哈佛大學威爾遜辦公室的門。雖然當時誰也沒有想到，兩個出生在不同民族、代表不同學科的人，在聯合后很快就會對螞蟻集群和其他復雜動物的社會有更好的理解。當他們開始談論建立這一新學科和研究議程時，威爾遜40歲，是哈佛大學教授；霍爾多布勒33歲，是法蘭克福大學講師，正在美國休假?；魻柖嗖祭赵诜祷胤ㄌm克福并從事教學3年后，受邀任職哈佛大學教授。

1945年，威爾遜從其家鄉(xiāng)莫比爾移居到迪凱特，這是亞拉巴馬州北部一座以斯蒂芬·迪凱特命名的城市。威爾遜在16歲時被朋友稱為“昆蟲”或“蛇”。當他從美國童子軍校畢業(yè)時，已具有最高級童子軍的軍銜，告別了過去抓蛇、觀鳥的時代后，他首先要仔細規(guī)劃一下自己未來的昆蟲學事業(yè)。

1946年秋，威爾遜進入了塔斯卡盧薩市的亞拉巴馬大學。入學幾天后，他拿著收集到的螞蟻去求見生物系系主任，他心想，對一個新生來說，以這樣的方式申述自己的專業(yè)計劃，并以野外調查作為本科學習一部分的開始，應該是正常的，或者至少不是莽撞的。系主任和生物系其他教授確實沒有取笑他，也沒有讓他離開，他們親切地接待了這位17歲的學生。他們?yōu)樗峁┝藢嶒炇?，配備了顯微鏡，并時常給予溫暖的鼓勵，還帶他到塔斯卡盧薩周圍的自然環(huán)境中進行野外調查，并耐心地聽取他對螞蟻行為的解釋。這一輕松的支持氛圍就這樣明確地形成了。

1950年，威爾遜到田納西大學開始攻讀哲學博士學位。他畢業(yè)后可能會留在那里，因為美國南方各州內豐富的螞蟻（動物）群在世界上也是馳名的。但是，他接到了一個來自遠方的良師益友威廉·布朗的邀請，前往哈佛大學開展進一步的研究。

在哈佛大學的歲月里，威爾遜排滿了野外以及實驗室內的工作。最后威爾遜發(fā)表了200余篇科學著作。他偶爾也會擴展到其他科學領域，甚至擴展到人類行為學和哲學，但是螞蟻一直是其學術自信的護身符和持久堅持的源泉。

1985年，霍爾多布勒開始接受來自德國和瑞士有關大學極富吸引力的資助。他認為行動的時機到了，于是他和威爾遜決定寫一部盡可能嚴謹的關于螞蟻的專著，為其他人提供一部大型手冊和權威性著作。這就是于1990年出版的獻給“下一代蟻學家”的《螞蟻》，這本著作替代了惠勒馳名80年的同名巨著。令人感到驚喜的是，它獲得了1991年的普利策非虛構文學獎，這是當之無愧獲此榮譽的第一部科學著作。

在哥斯達黎加或佛羅里達，霍爾多布勒和威爾遜仍然設法一年見一次面并進行野外合作研究。在那里他們捕獲了新的、稀有的螞蟻類型，威爾遜補充了生物的多樣性，而霍爾多布勒則選擇了最有興趣的螞蟻物種并將之帶到維爾茨堡大學進行仔細研究。在此期間，蟻學在科學界的名望上升，一個嶄新的學科就此誕生。