在自然界,多数动物都是在群体中生存的,海洋里数不清的鱼群,天空中自由翱翔的鸟群,陆上奔跑的羊群、鹿群、马群……它们这样成群结队的行为并不是无意识、无意义的,在弱肉强食的自然界中,结合成数量庞大的大家族增加了它们取食、繁殖、防御敌害等能力的筹码。有一句话说得好=“团结就是力量”,在我们人类看来具有团队精神,懂得精诚合作是一种值得赞颂的美德。可是,在动物世界里,这一点却是它们与生俱来的本能,它们生来就懂得,只有依靠团队才能够保存自己,才能够繁衍生息。
群体的力量——社群行为的初步认识
动物们喜欢合群,地球上没有绝对孤独的个体。群体的力量与个体相比,显然要大得多,无论在取食、防身、繁衍后代等方面都是如此。大自然选择强者生存,而只有群体行动才会显示强大的力量,才会成功,这一节就为大家讲述动物的社群行为。
社群行为
社群行为也叫群体行为或社会行为,是指生物中一种合群的行为。如聚集爬行的虫类、成群洄游的鱼类、集体迁徙的鸟类、结对活动的兽类等都是动物的社群行为。社群行为具有社会性的特点,可以以声音、信息素、激素等为媒介进行通讯。另外,群体成员之间有一定的组织形式,也就是有分工,如有头领和一般成员,有主人也有奴隶。并按照它们的级别,获得相应的待遇,承担一定的责任,使群体行动保持一致。而自己究竟在群体中扮演什么角色,很多都是从出生就决定好了的,也就是基因决定,那么它们在社群中的行为也就都出于本能了。我们下面就用具体的例子来说明。
比一比——个体行为与社群行为
池塘里有许多水蚤,每只都有自己的动作。有的上蹿下跳,有的屈腿伸足,有的摆弄触须;另外一个场景是一只蜜蜂发现了蜜源后回巢跳起了舞,侦查蜂先跳,紧接着许多任务蜂跟着模仿。最后成群结队飞来采蜜。结论应当是:水蚤的跳动,表面看起来是许多个体成群在活动,但每个个体都各自分散活动,没有內在联系,因此不应称为社群行为。而蜜蜂的活动,各个紧密相连,这才称得上是社群行为。
社群生活对动物有利,可以有效地猎食和有效地防御捕食者的攻击,使动物群体能更好地适应生活环境,对维持个体与种族的生存有重要的意义。
共同抗敌
群体行为有利于发现敌害,并有效防卫。
例如狒狒社群由不同年龄的数只雄体和一群雌体及一些雌、雄幼体组成,它们生活于开阔地区,易受到多种掠食者的侵扰,所以结群防卫有着重要的意义。一个狒狒社群约占据5平方千米的面积,白天它们在该区域徘徊,寻找食物,夜晚到树上睡觉。个体强壮的雄性留在社群中心,其他雄体环绕在外缘。有雄狒狒专司警戒,一旦发现捕食者,立即以警报叫声相告,所有雄性狒狒迅速聚集成群,恐吓或攻击敌害。这种社群联合的力量足以吓走许多捕食者。
你知道吗?——异种动物的群居现象
在草原上狒狒群常常与羚羊群在一起,因为狒狒有敏锐的观察能力,而羚羊则有着灵敏的嗅觉能力。一旦发现敌情,狒狒立即发出叫声,羚羊则闻声而逃。它们就是这样互通信息,谨防敌害的。
协同捕食
集结成群的动物更容易提高其捕食的效率。
生活在中美洲和南美洲的军蚁就是一个很好的例子。这种军蚁不仅个体大,且蚁群的规模也相当庞大,一般包含17万~70万只工蚁。它们的聪明之处就是协同捕食,以增强自己的力量。它们往往早晨外出捕食,成千上万的蚂蚁涌出蚁穴排成一纵队,以每分钟30厘米的速度向前延伸。然后,纵队再向两侧分散,直到形成一个14米宽、~2米长的方阵为止,其阵势犹如一个缩小了的古罗马军团。军蚁以这种阵容向前推进,一路捕捉蜘蛛、蝎子和其他蚂蚁,有时甚至包括蛇和蜥蜴。一旦战争结束,蚁群便带着战利品和战死的同伴尸体,以比出发时稍宽的纵队形式返回蚁穴。军蚁每次外出捕食总是收获大于损失。
许多高等的动物都能集结在一起来提高捕食的成效。有些高明的围捕行为几乎使人难以置信,完全可以称之为“捕食谋略”。
小故事——雪豹捕食野猪
雪豹虽然威猛,但因野猪身体庞大,嘴上又有两根钢刀似的獠牙,为了保护子女,必然会与雪豹进行殊死搏斗,结果会是两败俱伤,所以它猎取野猪的方法很特别,就是运用“声东击西”的战术。
草原上,两头雪豹遇上了野猪一家四口,两头雪豹兵分两路,一头雪豹有意大模大样地出现在野猪面前,故作要扑食的动作,引起两头大野猪的勃然大怒,一股劲儿地向雪豹奔来,雪豹转身就跑,野猪拼命去追。就在这时,另一头雪豹从后面偷偷地向掉在后面的小野猪扑去,将两头小野猪分别吊在两棵树上,大野猪追雪豹不及,又听到小野猪的呻吟声,就掉头向大树冲去。但它们不会爬树,就用头去撞,顷刻间又听到另一棵树上的呻吟声,就转身向另一棵大树冲去,这样来回数次奔跑冲撞,结果两头野猪声嘶力竭而死。两头雪豹从树上一跃而下,在靠近树根处掘一个大坑。将两头大野猪掩埋,以供他日享用,然后上树去分别细细享用美味的小野猪了。
照料幼体
照料幼体是动物的本能。越是高等的动物,对幼体照料得越为周到。
海猫就是群体抚育幼仔的一个例子。与一般食肉动物不同的是,海猫的幼仔由父母以外的其他成年海猫帮助抚养。野生状态下,幼仔在3周时开始尝试捕食昆虫,但要再过1~2周才能跟着成年海猫离开洞穴。幼仔一旦允许离开洞穴,会跟在群里,当成年海猫挖出猎物后就叫着邀请幼仔取食。照料者会喂食幼仔到其3~6个月大,并在群体迁移时携起落后的幼仔。它们甚至会蜷伏在幼仔身上保护它以防猛禽的袭击。显然,海猫离开大群体是危险的,也不太可能在没有任何帮手的情况下养育后为,因此许多雌体会推迟生育期。在这期间,它们抚养别人的幼仔,以便保持群体的数量。
社群行为的起源
动物最初是出于什么样的原因聚集在一起的,可以从以下三个方面来解释:共同趋向、互相吸引和家族因素。
共同的趋向会使得同种动物聚集在一起。例如夜晚在光照下往往会有成群的昆虫,在水面上燃起一个火炬就会引来鱼群。推而广之,湖泊、海洋、森林、草原、或者热带、温带、寒带等大生态系统中都存在适合某些动物聚集在一起生活的环境。
动物迁徙时总是成群结队,有些队伍十分浩荡也十分壮观。动物的迁徙之所以要结对而行,是因为没有集体的力量,单靠个别或少数动物的行动不可能实现这一目的。
小资料——驯鹿的迁徙之路
在驯鹿迁徙的途中,虎视眈眈的野狼、金鹰、熊和雄狮随时可能向它们扑来;大量的蚊子和马蜂不停地叮咬它们;欧洲的拉普人、北美的提纳族都靠驯鹿为生。1997年曾经出现了3万多只驯鹿遭人类惨杀的一幕,所以如果不是集体行动,再多的个体也存活不下来。而当时惊魂未定的鹿群很快忘掉恐惧,继续结队前进。
异种动物群聚的现象也时有发现,有人发现在大群乌贼的水池里放入一条与乌贼大小相近的鲭鱼时,这条小鱼也会立即加入乌贼的行列,而且以相等的游速与之同进同出。
说到这里,我想到了电影《冰川时代》,在那个大迁徙的时代里,看似不相干的一头猛犸象,一只老虎,一只树懒和两只负鼠结合成了一个大家庭,共同前行。虽然电影是虚构的,但也同样说明了一个问题,就是共同的利益可以结成共同的朋友。出于家族的因素也可以形成聚集。这种情况包括哺乳类,鸟类中的较小群体,也有白蚁、黄蜂等几千只昆虫组成的大群体。
迁徙中一只母驯鹿一年的路程是9000千米,更惊奇的是刚出生的小驯鹿竟然也可以紧贴着母鹿后面,走完同等的路程,如果,小驯鹿离开母亲一步,就有可能会遭遇不測。
大象也是群居性动物,以家族为单位,由雌像做首领,每天活动的时间、行动路线、觅食地点、栖息场所等均听雌象指挥,而成年雄像只承担保卫家族安全的责任。有时几个像群聚集起来,结成上百只的大群体。
当幼体成熟后,往往会与双亲分离,群体结构随之发生变化,但家族不会解体。
探索蜂巢的秘密——阶级社会中的蜜蜂
时下,人们对健康的话题是越来越关注,各种养生的书籍、节目也层出不穷。其中,不少就谈及蜂蜜的功效与作用,什么补益心脾、养血安神、润肤美容,等等。那么,喝水不忘挖井人,咱们也不能够忘了为了酿出蜂蜜而不知疲倦辛勤劳作的小蜜蜂。对了,读者朋友们,这一节就将带领大家一起进入蜜蜂的王国,探索蜂巢的秘密。
蜜蜂的外形
大家都有见过蜜蜂,成蜂体长约2~4厘米,它的前胸背板不发达,体被分枝或羽状毛,足或腹部具有长毛组成的采集花粉器官,后足常特化为采集花粉的构造。口器嚼吸式,是昆虫中独有的特征。
蜜蜂的社会性
蜜蜂是一种会飞行的群居昆虫,它们具有真正的社群性,这是因为在它们共同建造的“城堡”——蜂巢中,有着具体的阶级分工,各司其职。
一群蜜蜂根据形态和分工的不同,一般可分为3种:蜂王、工蜂和雄蜂。蜂王只有一个(有些例外情形有两只蜂后),体形细长,负责产卵;雄蜂少数,500~1500只,身体粗壮,什么工作都不做,一生当中只和蜂王交尾一次;工蜂体型较小,1万~15万只,负责采花粉、花蜜、喂养蜂王、雄蜂和幼蜂、筑巢、清理蜂巢、守卫等工作。每只蜜蜂都要扮演着自己的角色,这是从它们出生就被决定了的,做好自己分内的事情,使整个群体正常运作,是在漫长的进化中形成的与生俱来的本能。
小资料——蜂巢的结构
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的菱形钝角109.28和锐角70.32’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。
轮胎是一项非常伟大的发明,如果没有轮胎,而只是硬邦邦的轱辘,汽车也不会发展到今天。但是日前,一家美国公司却发明了一款无需充气的蜂巢轮胎。它将原来的充气部分用蜂巢结构来代替,这样一来就可以起到与传统轮胎类似的减震作用了。最重要的是,有了这样的轮胎就再也不必担心爆胎了,非常适合野外行军使用。
蜂王
在蜜蜂社会里,它们仍然过着一种母系氏族生活。在它们这个群体大家族的成员中,有一个蜂王(蜂后),它是具有生殖能力的雌蜂,负责产卵和繁殖后代,同时“统治”这个大家族。
讲解——蜂王的一生
蜂王是由工蜂建造王台用受精卵培育而成的。工蜂对蜂王台里的受精卵特别照顾,一直到幼虫化蛹以前始终饲喂蜂王浆,使蜂王幼虫浸润在王浆上面。蜂王浆含有丰富的蛋白质、维生素和生物激素,对蜂王幼虫的生长发育,特别是对雌性生殖器官的发育起重要的促进作用。随着蜂王幼虫的生长,工蜂把台基加高,最后封盖。羽化出房的新蜂王身体柔嫩,由工蜂给它梳理身上的绒毛,交配成功的处女王不久便开始产卵。处女蜂王交尾后除了分蜂以外,一般不再出巢。蜂王体型细长而稳重,它的寿命一般在三至五年,最长的可活八九年。
蜂王的任务是产卵,虽然经过交配,但不是所产的卵都受了精。它可以根据群体大家族的需要,产下受精卵将来发育成雌蜂(没有生殖能力的工蜂);也可以产下未受精卵,将来发育成雄蜂。
雄蜂
雄蜂不参加酿造和采集生产,个体比工蜂大些,它的任务是专职和处女王蜂交配。雄蜂是由未受精卵发育而成的。在较大雄蜂房里发育,工蜂对它的哺育也较好。整个发育过程,雄蜂幼虫的食量要比工蜂幼虫大1~2倍。雄蜂生殖系统的发育需要较长的时间,羽化出房后还要经过八至十四天左右才能达到性成熟。雄蜂性成熟后,一般一个雄蜂的贮精囊中的精液量为1.5~2.0微升,每微升精液平均有精子七百五十万个。精子的数量和活力对蜂群后为的遗传性状和发育具有直接影响。因此,选育优质遗传后为的种群做父本与选择优质蜂王同等重要。
工蜂
我们常说的小蜜蜂,花丛中,采蜜忙,实际上是指的工蜂。
工蜂的任务主要是采集食物、哺育幼虫、泌蜡造巢、泌浆清巢、保巢攻敌等工作。蜂巢内的各种工作基本上是工蜂们干的,工蜂与蜂王一样也是由受精卵发育成的。哺育工蜂对它们的照料不如对蜂王幼虫那样周到,仅在孵化后的头三天内饲喂蜂王浆,而自第四天起就只饲喂蜜粉混合饲料。因为这种饲料的营养不如蜂王浆高,而且缺乏促进卵巢发育的生物激素。因此,工蜂的生殖器官发育受到抑制,直到羽化为成蜂,其卵巢内仅有数条卵巢管,失去了正常的生殖机能。所以,她们是发育不完全的雌性蜂,工蜂的寿命一般是三十至六十天。在北方的越冬期,工蜂较少活动,并且没有参加哺育幼虫的越冬蜂可以活到五至六个月。每群的工蜂量决定于蜂群的兴盛。
比一比——蜂王、雄蜂与工蜂
学习了蜂群中各种蜂种的具体分工和职能,大家可不可以开动脑筋想一想,在进化的过程中,为了完成自己的工作,各类蜂种都形成了哪些独特的外形?对了,工蜂适应采花粉的职能,后足外側有花粉筐,內側有花粉刷;雄蜂的后足则没有,平时很少飞出蜂巢,即使飞出,也不采花粉,腹部末端没有螫针,不参与保卫工作;蜂王适应向蜂房里产卵,腹部较长。
蜜蜂的语言
不论是个体生活的动物还是群体生活的动物,个体间的联系是十分密切的,时常需要交流信息。“人有人言,兽有兽语”,动物的语言是很丰富的。动物的语言多是用声音、动作和气味来表达的,在动物中,凡是能起到传递信息作用的方式都是动物的语言。
那么在蜜蜂的世界里,它们是使用什么样的语言进行交流呢?
蜜蜂交往用“舞蹈语言”,它所利用的感觉系统比较复杂,有视觉、动觉、振动觉和嗅觉参与。工蜂飞出蜂巢寻找蜜源,回巢以后用圆形、“8”字形和直线等不同的爬行方式将蜜源方向和距离的信息传递给其他工蜂。
大批工蜂出巢采蜜前先派出“侦察蜂”去寻找蜜源。侦察蜂找到距蜂箱100米以内的蜜源时,即回巢报信,除留有追踪信息外,还在蜂巢上交替性地向左或向右转着小圆圈,以“圆舞”的方式爬行。如果蜜源在距蜂箱百米以外,侦察蜂便改变舞姿,呈“∞”字,所以也叫“8字舞”或“摆尾舞”。如果将全部爬行路线相连,直线爬行的时间越长,表示距离蜜源越远。
发现蜜蜂索食行为秘密的是奧地利生物学家弗利希,他在经过长达20年的研究后才宣布了这个结论。后来被其他学者所做的实验所证实是正确的。
小博士——工蜂的信息传递
侦察蜂在做这种表演时,周围的工蜂会伸出头上的触角争先与舞蹈者的身体碰撞。原来它们是利用头上颤抖的触角抚摸工蜂身体时,使“舞蹈语言”转换成“接触语言”而获得信息的。这种传递方法,有时也会失灵。为此它们还要利用翅的不断振动自发出不同频率的“嗡嗡”声,用来补充“舞蹈语言”的不足和加强语气的表达能力。
蜜蜂还有一种用气味传递信息的语言。蜜蜂口器的上颚腺能分泌一种物质,散发在巢箱里,这种物质可以抑制工蜂生殖腺的成熟,保证一个群蜂中只有一个蜂王。如果蜂王死了,蜂巢中这种气味逐渐消失,工蜂便知道蜂王不存在了,便会很快培养出一个新蜂王来。蜂王飞出蜂巢交尾时,也是靠气味招引雄蜂跟着飞出去的。
轶闻趣事——蜜蜂王国趣事多
蜜蜂虽小,但是它与我们的生活却密切相关。我们人类不仅可以从它们那里收获甜蜜,而且,蜜蜂还和我们发生了许多有趣的故事。
一千多年以前,一群强盗准备洗劫希腊普鲁斯城的一个修道院。聪明的修女见盗贼临门即捅开数百个蜂巢。蜂群立即向盗贼散去,这帮家伙被蜇得四散逃命。
16世纪时,瑞典大将理查德沃德攻打吉辛根城,对方放出无数蜜蜂,叮得马匹狂奔。结果,原本胜券在手的理查德沃德大败而归。
越南战争时,美国兵最怕的就是在丛林中遇上“蜜蜂兵”。这种越南野蜂十分凶猛,其毒刺蜇人后会使伤口肿痛溃烂。
据说,美国军事部门现已开始研究和训练自己的“侦察蜂”、“作战蜂”。“侦察蜂”的双翅携带有可窃取对方情报的电子微型仪器;“作战蜂”除了攻生敌人外,还可驱逐对方有意放出的“蜜蜂兵”。
千里之堤 溃于蚁穴——白蚁的群体分工及生活习性
千里之堤,溃于蚁穴,千万可别小看小小的一个蚁洞,因为常常就是这么一个不起眼的小东西给我们人类造成了不可估量的人身和财产损失。它们拥有如此巨大的破坏力,当然是和它们的数目庞大有着密切的关系,我们称这种群居性的动物为“军团”也不为过。为了防范它们造成损失,就十分有必要深入地了解它们的生活习性,做到知己知彼,百战不殆。
白蚁的社会体系
白蚁也被称为虫尉,坊间俗称大水蚁,因为其通常在下雨前出现而得名,为不完全变态的渐变态类,而且是社会性昆虫,每个白蚁巢内的白蚁个体可达百万只以上。
白蚁生活习性独特,营巢居的群体生活,群体内有不同的品级分化和复杂的组织分工,各品级分工明确又紧密联系,相互依赖、相互制约。白蚁的群体中有繁殖型个体和非繁殖型个体。其中繁殖型中有三个品级:长翅型、短翅型和无翅型,非繁殖型有工蚁与兵蚁之分。
比一比——白蚁与蚂蚁
白蚁具有念珠状触角(没有节),躯体比较柔软,胸腹间看似分不开,等翅目,分飞繁殖蚁前后翅膀一样,单一食性——木材物质;蚂蚁具有膝状触角(有节),体壁坚硬,胸腹间明显收窄,膜翅目,分飞繁殖蚁前翅膀大于后翅膀(如红火蚁),杂食性。
白蚁的危害
白蚁是世界性的害虫,它那米粒般大小的身躯,在天翻地覆的自然历史变迁中历经劫难,安之若素地绵延生存了二亿五千万年之久,可见其生存力之强。白蚁,又通过其特有的“食住行”生活方式,客观上对国民经济各方面造成危害,包括对房屋建筑、森林树木、江河堤坝,乃至文档书籍、服装家具、文物古迹等都会造成不可估量的损失,故被称为“无牙老虎”。
白蚁还能吃白银
白蚁分泌出一种高浓度的蚁酸,与白银产生化学反应,形成蚁酸银,这是一种黑色粉末,会被白蚁吃下去。
轶闻趣事——白银被谁倫了?
说到这里,还有一件关于白蚁的趣事。据康熙年间出版的《岭南杂记》记载,公元1684年某衙门银库发现数千两银子失踪,官员们大为惊恐,到处寻找而不见,后来在墙壁下发现一些发亮的白色蛀粉,并在墙角下挖出一个白蚁窝,众官员当时不解,随后将白蚁放进炉內烧死,结果烧出了白银。如果这篇记载属实,则白蚁可以啃食白银是无疑的了。关于白蚁蛀食金属和电缆的事,在我国和国外均有过报道,但到底是哪一种白蚁,无从查考。
动物界建筑高手,白蚁第一
动物王国的顶级建筑大师是白蚁,它们用自己的巨额数量弥补了它们在块头上的不足。蚁王每15秒就会生产一次,所以它们是不会缺少工人来建造家园的。而且它们总有数不清的事情要做,因为整个白蚁城堡都是由唾液、泥土和粪便的混合物建成的,而且所有这些材料都需要在它们的嘴里进行调和。这件工作也许不够清洁,但这种混合物却像混凝土一般坚固,而且它们还能浇铸成非常棒的房屋内部结构,比如空调系统、带顶的过道和花园等等。不过它们的建筑物是没有窗户的,因为白蚁生下来就看不见东西。广角镜——不用空调的恒溫建筑在津巴布韦的哈拉雷,矗立着一座体型庞大的办公及购物群——约堡东门购物中心。该购物中心并没有安装空调,但是它凉爽宜人,它所消耗的能量只是与它同等规模的常规建筑的十分之一。
它的设计灵感来源于非洲的白蚁,这些小生物们能够在它们的塔楼巢穴中维持一个恒定的温度。它们经常开启和关闭自己塔楼巢穴中的气口,使得巢穴內外的空气得以对流——冷空气从底部的气口流入塔楼,与此同时热空气从顸部的烟囱流出。这一发现被建筑大师麦克,皮尔斯应用到了建筑领域中,以期能够在一个闭合的空间里高效节能,并且不用相关设备控制温度。
这项仿生科技的应用,不仅能节能增效,有利于环境保护,而且省下的空调设备的成本汇聚成了涓涓细流,造福了该建筑的租赁者,他们所付出的租金比周边建筑的租赁者要少了20%。