蚂蚁触角的功能
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发布时间：2022-04-20 11:03
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时间：2022-04-29 15:50
蚂蚁是地球上的爬行小动物，无处不在，到处可见。学了蚂蚁能预报天气变化的知识后，我对观察蚂蚁产生了较大的兴趣。
蚂蚁整天忙忙碌碌爬个不停，它们有时分头行动，有时成群结队，像有人在无声地指挥。
我发现，不论什么时候，蚂蚁头上的两根触角总是不停地左右晃动，不论是单个蚂蚁在寻找食物，还是几只蚂蚁在搬运食物，它们的触角总是在不停地晃呀晃，真有意思。那么它们的触角有什么功能呢？我对它产生了兴趣。
经我多次观察，我发现，蚂蚁在找到食物后，在路上碰到伙伴时，两只蚂蚁的触角都摆动得特别频繁，好像在亲切交谈。不一会儿，它们就从洞穴中搬来大队兵马，向着有食物的地方进发。蚂蚁不会说话，怎么通过触角的摆动就传递信息呢？科技辅导老师告诉我们：蚂蚁的某些腺体在不同的情况下，能释放出不同的化学物质，弥散在空气中，产生不同的气味，而蚂蚁的触角上长着灵敏的嗅觉器官，通过触角的不停摆动，使蚂蚁感受到充分的气味信息。原来，他们是在用气味语言交谈的，太妙了！我弄明白了，蚂蚁寻找食物时，触角的左摇右摆，是在感受空气中食物的气味。
蚂蚁认路的本领很强，别看它们那么细小，可有时能远征到几十米，它们也不会迷路，蚂蚁认路是不是也靠触角呢？我做了这样的实验，把正在归途中的蚂蚁从地上捉起来，小心地剪掉它的两个触角，再把它放回原地。嗬！蚂蚁在地上盲目地转了几圈后，就呆在一个地方不动了，即使蚁巢离它很近，它也回不到巢里，为什么没了触角，蚂蚁就会失去认路的本领呢？我翻阅了有关资料后得知，蚂蚁走过的地方会留下一种称为示踪激素的化学物质，蚂蚁就是靠触角上的嗅觉感受器来感受这种化学物质的气味而认路的，怪不得我在蚂蚁走过的地方滴几滴风油精，蚂蚁回来时经过的那条路所留下的气味被打断，只得像没头的苍蝇乱转，找不到原路了。
蚂蚁没有耳朵，靠什么听声音呢？我抓了一些蚂蚁，分别装在两只透明的瓶子中，其中一个瓶子里的蚂蚁触角都被剪掉了，当两只瓶子中的蚂蚁都爬得不愿动时，我在瓶子边拍了几下巴掌。嘿，一个瓶子里的蚂蚁被惊得满瓶子乱爬，而那些剪了触角的蚂蚁却充“耳”不闻，毫无反应，即使在旁边放鞭炮，它们也无动于衷。由此看来，蚂蚁的听觉器官是长在触角上，没有了触角，它们就成了聋子。为了验证蚂蚁的听觉有多灵敏，我把一根缝衣针轻轻地掉在有触角的蚂蚁的瓶子里，结果，蚂蚁都被惊动了。
蚂蚁的触角又怎么能听到声音呢？我挑了几只个头特别大的蚂蚁拿到放大镜下观察，原来蚂蚁的触角并不是光溜溜的，在触角鞭节上长着一圈很密的，极为纤细的长毛，一有声音，这些长毛就能引起反应，频频振动，这不就是听觉毛吗？
由于经常抓蚂蚁在手上观察，我还发现了一个奇怪的问题：完好无损的蚂蚁在我手上爬几下后会勇敢地从我手上跳下去，而失去触角的蚂蚁却会变得特别胆小，在我手掌中总是爬来爬去，盲目兜圈子，没有一只敢往下跳，好像要摔死似的。我想，这是不是说明蚂蚁的触角有维持平衡、感觉空间位置、主管运动的功能呢？
蚂蚁能预知天气，如果要下雨，它们会成群地往高处搬家。那究竟蚂蚁靠什么预报天气？我从生物百科知识书中寻找答案后得知，天要下雨了，空气中的水蒸气浓度加大了，被蚂蚁触角的灵敏感受器感受到，从而能预知未来的天气。
经过长期的观察和分析，我认为蚂蚁触角的主要功能如下：
1、高度灵敏的嗅觉功能，因寻找食物、认路、和同伴传递信息都得靠蚂蚁的触角。
2、敏锐的听觉功能，它可帮助蚂蚁接受外界的信息，躲避危险。
3、运动功能，感受自己的空间位置，维持身体平衡，没有触角的蚂蚁即使在平地上也寸步难行。
总之，蚂蚁的触角是它生活中最重要的器官，它比眼睛等其他任何器官都重要。它的两根触角，就像电视机的两根天线，时刻不停地接受外界信息。
小小的蚂蚁，细微的触角，却蕴涵着如此深奥的学问，真叫人佩服，也叫人深思，这对于人类有何作用呢？
人们根据蝙蝠能发射并能接收超声波的原理，发明了千里眼——雷达。那么，我们不也可以模仿蚂蚁触角而发明一种新的测试仪吗？现在，各种探测和计算系统越来越趋向小型化、微型化。希望有更纤细的接收或发生元件能在很小的范围内探测并储存大量的信息。蚂蚁的触角不就是一种多功能的超小型元件吗？如果我们模仿蚂蚁触角的生物物理和生物化学机制，研制出更好的设备，这对于我们的航天、航海事业及军事领域，以至我们的日常学习、工作、生活等领域，不是有着广泛的前景吗？
群体生活的蚂蚁经常独自外出寻找食物，有时走很远的路。从很远的地方回到蚁穴，不是一件简单的事情。但小小的蚂蚁却有一套杰出的认路本领，即使浓云密布，或者地面上被破坏，它们仍旧会找到蚁巢，只不过要多走些弯路而已。
为什么蚂蚁能够准确寻找归途，这个问题像谜团一样，长久吸引着动物学家的兴趣。在探索过程中，研究者也找到了蚂蚁用来辨别方向的、行之有效的方法。比方说，发挥超常的记忆力，利用气味信息等。
不过，最新的研究发现令人意想不到———蚂蚁能够将“几何信息学”有效地“应用”在认路上。蚂蚁的这个特点是由英国科学家发现的，而相关研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上。
科学家肯定，化学信息在蚂蚁识途中发挥着重要作用。
研究结果显示，当蚂蚁外出觅食或在回家的途中，一般情况下它们都会释放特殊的信息素气味来标示行进的轨迹———当行进路线出现一定角度的转弯，它们便会释放这种微量的特殊气味作为路口路标，同时标示出来的路口角度还会暗示是否有食物源存在，或仅仅就是一条普通的岔路口。
研究人员在文章中介绍称，在对野外蚂蚁活动的研究过程中研究者发现，当专职负责侦察任务的侦察蚂蚁从蚁穴出发后，它们会运用一种有特殊气味的信息激素全面标示出其行进的轨迹，而后续出洞的工蚁们将依照这些信息素的指示向有食物的目的地不断进发。
假如上述方法不能奏效，蚂蚁该怎么办？
法老蚁最初生长在南非，如今已成为常见的家庭害虫。一般情况下法老蚁会通过释放称为信息素的特殊化学物质来标示各自行进的轨迹。从理论上讲，迷路的法老蚁可以通过信息素轨迹，根据信息素气味寻找食物或者回家的路。
但据拉特尼克斯教授和其他两位研究人员、谢菲尔德大学计算机学系教授邓肯杰克逊和迈克·霍尔克姆表示，这种方法相对而言比较浪费时间。
英国谢菲尔德大学的科学家在观察一种名为法老蚁的小型蚂蚁搬运草料时发现，蚂蚁辨别方向时更好的办法是利用反向轨迹。
反向轨迹是指满载而归的蚂蚁在返回蚁巢时，只要按照与出来时相反的角度便能循路而归。
谢菲尔德大学的研究小组称，过去一直研究蚂蚁信息素轨迹的研究人员并未发现这种方向标志或者反向性。正如他们所预想的那样，蚂蚁不仅仅通过轨迹路线上信息素浓度的不同寻找食物或者巢穴，而且还通过几何学。
为了验证他们的理论，科学家将单个蚂蚁在直线轨迹和55度的轨迹分别方向的能力进行了比较。科学家发现，在直线轨迹上的蚂蚁无法准确地确定它们的方向，而它们处于分岔轨迹时，大约45%的蚂蚁都能够在第一个岔路口准确分清它们的方向。科学家的实验证明，几何形岔路口向法老蚁提供了所需要的反向性。
蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。
研究小组接着又对呈30度和120度等各种不同角度的轨迹进行了研究，结果发现，蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。他们发现，不仅法老蚁在处于这个角度的岔路口时定向最为准确，而且其它种类的蚂蚁也有同样的规律。
英国谢菲尔德大学植物动物学教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示，通过几何学(想象一个大写的Y)，迷路的蚂蚁能够重新找到回家的方向。在轨迹的交叉点，从洞中出来的蚂蚁会发现两条大约呈30度角(相对于目前前进轨迹)的轨迹(想象一只蚂蚁从巢穴———Y的下部———向外爬行)。这就意味着当蚂蚁们从蚁穴出发时，只要沿着这些事先标好角度的特殊路径行进，就一定能够找到食物资源，而当满载而归的劳动者要返回蚁巢时，只要根据这一蚂蚁家族自创的“60度法则”，按照相反的角度循路而归。由此一来，只要严格遵循这些路标的指示，外出的蚂蚁就绝对不会错过回家的路。
几何学方法定向的发现让科学家大感吃惊。
美国堪萨斯大学生态学和进化生物学系的教授鲁道夫·杰德尔表示，蚂蚁利用轨迹几何学方法定向的发现让他们大感吃惊。
已知植物树根、动物心脏血管系统等自然分岔网络经过进化，可以使分配资源所需的能量降至最低水平，谢菲尔德大学的研究人员总结说，蚂蚁轨迹网络可能出于同样原因进行进化：将食物最为有效地运进它们的洞穴。蚂蚁利用这种专门几何学确定方向可能只是给它们带来次要利益。拉特尼克斯教授说：“它们可能出于这样一个原因，那就是从中‘免费’获取好处。”
杰德尔教授表示，轨迹几何学只有在蚂蚁迷了路、缺少可选择的方向线索以及没有其它蚂蚁跟随的自然情况下才会对它们有帮助。他说：“目前研究人员还不了解轨迹几何学使用的频率……蚂蚁为了增加觅食的效率，便需要使用这种被科学家新发现的技能。”
“罗马人说，条条大道通罗马。而对蚂蚁来说，则是条条道路通往蚁巢。”弗朗西斯·拉特尼克斯教授说。
蚂蚁比较普遍的识路方式是气味路标。蚂蚁走路的样子很像盲人，它们的触角跟盲人手里的竹竿一样，每走一步，都要用两根“竹竿”不断地敲地，这也是在探路。蚂蚁的触角比盲人的竹竿还灵。因为这对触角有两种功能：一种是触觉作用，通过触角接触外界，就能探明前面物体的轮廓、形态和硬度，以及前进道路的地形起伏等情况。这种作用跟盲人的竹竿完全相同。另一种是嗅觉作用，通过闻味进行识别。
这是盲人的竹竿所没有的。蚂蚁一边走路，一边从腹部末端的*和腿上的腺体里不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质，叫做标记物质，沾染在路上，留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁，回巢的时候，就用它的特殊鼻子———触角，来闻着这条气味路标前进，这叫做“气味导航”。
气味导航与天文路标
蚂蚁是用什么办法重建新路标的呢？一般是采用另一种定位手段。那就是靠太阳的位置，用天空偏振光来导航，又叫天文路标。这个秘密，在很早以前就被法国昆虫学家法布尔发现了。偏振光是指只在某个方向上振动，或者某个方向的振动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光，但当它穿过大气层，受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后，便变成了偏振光。沙漠中有一种蚂蚁，在离开自己的巢穴时，总是弯弯曲曲地前进，到处寻找食物，可是一旦得到食物后，即使在离巢很远的地方，也会沿直线返回原地。科学家让蚂蚁在回巢的路上，戴上“有色眼镜”———使它通过各色滤光片观察天空。结果发现，让蚂蚁看波长为410 纳米以上的天空光，会使蚂蚁像迷了路一样，忘记回家的方向；如果给它看波长在400 纳米以下的光，蚂蚁一下子便找到了前进的方向。而紫外线的波长正是在400 纳米以下，也就是说，蚂蚁是用紫外线导航的。但是，如果使天空光去掉偏振，变为非偏振光，蚂蚁的正常行动也会被打乱。由此可见，蚂蚁是利用偏振紫外线导航的，它们的眼睛是天然的偏光导航仪。
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时间：2022-04-29 17:08
蚂蚁和其他昆虫一样，是依靠触角辨别气味的，触角的第一节膨粗，有膝状弯曲，非常灵活。由于触角是一对，因此即能辨别气味的强度，也能辨别气味来源的方向距离，成虫以互相交换反哺的食物，通过其气味互相了解对方的健康和营养状况，对方发现的食物等信息
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时间：2022-04-29 18:43
群体生活的蚂蚁经常独自外出寻找食物，有时走很远的路。从很远的地方回到蚁穴，不是一件简单的事情。但小小的蚂蚁却有一套杰出的认路本领，即使浓云密布，或者地面上被破坏，它们仍旧会找到蚁巢，只不过要多走些弯路而已。
为什么蚂蚁能够准确寻找归途，这个问题像谜团一样，长久吸引着动物学家的兴趣。在探索过程中，研究者也找到了蚂蚁用来辨别方向的、行之有效的方法。比方说，发挥超常的记忆力，利用气味信息等。
不过，最新的研究发现令人意想不到———蚂蚁能够将“几何信息学”有效地“应用”在认路上。蚂蚁的这个特点是由英国科学家发现的，而相关研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上。
科学家肯定，化学信息在蚂蚁识途中发挥着重要作用。
研究结果显示，当蚂蚁外出觅食或在回家的途中，一般情况下它们都会释放特殊的信息素气味来标示行进的轨迹———当行进路线出现一定角度的转弯，它们便会释放这种微量的特殊气味作为路口路标，同时标示出来的路口角度还会暗示是否有食物源存在，或仅仅就是一条普通的岔路口。
研究人员在文章中介绍称，在对野外蚂蚁活动的研究过程中研究者发现，当专职负责侦察任务的侦察蚂蚁从蚁穴出发后，它们会运用一种有特殊气味的信息激素全面标示出其行进的轨迹，而后续出洞的工蚁们将依照这些信息素的指示向有食物的目的地不断进发。
假如上述方法不能奏效，蚂蚁该怎么办？
法老蚁最初生长在南非，如今已成为常见的家庭害虫。一般情况下法老蚁会通过释放称为信息素的特殊化学物质来标示各自行进的轨迹。从理论上讲，迷路的法老蚁可以通过信息素轨迹，根据信息素气味寻找食物或者回家的路。
但据拉特尼克斯教授和其他两位研究人员、谢菲尔德大学计算机学系教授邓肯杰克逊和迈克·霍尔克姆表示，这种方法相对而言比较浪费时间。
英国谢菲尔德大学的科学家在观察一种名为法老蚁的小型蚂蚁搬运草料时发现，蚂蚁辨别方向时更好的办法是利用反向轨迹。
反向轨迹是指满载而归的蚂蚁在返回蚁巢时，只要按照与出来时相反的角度便能循路而归。
谢菲尔德大学的研究小组称，过去一直研究蚂蚁信息素轨迹的研究人员并未发现这种方向标志或者反向性。正如他们所预想的那样，蚂蚁不仅仅通过轨迹路线上信息素浓度的不同寻找食物或者巢穴，而且还通过几何学。
为了验证他们的理论，科学家将单个蚂蚁在直线轨迹和55度的轨迹分别方向的能力进行了比较。科学家发现，在直线轨迹上的蚂蚁无法准确地确定它们的方向，而它们处于分岔轨迹时，大约45%的蚂蚁都能够在第一个岔路口准确分清它们的方向。科学家的实验证明，几何形岔路口向法老蚁提供了所需要的反向性。
蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。
研究小组接着又对呈30度和120度等各种不同角度的轨迹进行了研究，结果发现，蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。他们发现，不仅法老蚁在处于这个角度的岔路口时定向最为准确，而且其它种类的蚂蚁也有同样的规律。
英国谢菲尔德大学植物动物学教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示，通过几何学(想象一个大写的Y)，迷路的蚂蚁能够重新找到回家的方向。在轨迹的交叉点，从洞中出来的蚂蚁会发现两条大约呈30度角(相对于目前前进轨迹)的轨迹(想象一只蚂蚁从巢穴———Y的下部———向外爬行)。这就意味着当蚂蚁们从蚁穴出发时，只要沿着这些事先标好角度的特殊路径行进，就一定能够找到食物资源，而当满载而归的劳动者要返回蚁巢时，只要根据这一蚂蚁家族自创的“60度法则”，按照相反的角度循路而归。由此一来，只要严格遵循这些路标的指示，外出的蚂蚁就绝对不会错过回家的路。
几何学方法定向的发现让科学家大感吃惊。
美国堪萨斯大学生态学和进化生物学系的教授鲁道夫·杰德尔表示，蚂蚁利用轨迹几何学方法定向的发现让他们大感吃惊。
已知植物树根、动物心脏血管系统等自然分岔网络经过进化，可以使分配资源所需的能量降至最低水平，谢菲尔德大学的研究人员总结说，蚂蚁轨迹网络可能出于同样原因进行进化：将食物最为有效地运进它们的洞穴。蚂蚁利用这种专门几何学确定方向可能只是给它们带来次要利益。拉特尼克斯教授说：“它们可能出于这样一个原因，那就是从中‘免费’获取好处。”
杰德尔教授表示，轨迹几何学只有在蚂蚁迷了路、缺少可选择的方向线索以及没有其它蚂蚁跟随的自然情况下才会对它们有帮助。他说：“目前研究人员还不了解轨迹几何学使用的频率……蚂蚁为了增加觅食的效率，便需要使用这种被科学家新发现的技能。”
“罗马人说，条条大道通罗马。而对蚂蚁来说，则是条条道路通往蚁巢。”弗朗西斯·拉特尼克斯教授说。
蚂蚁比较普遍的识路方式是气味路标。蚂蚁走路的样子很像盲人，它们的触角跟盲人手里的竹竿一样，每走一步，都要用两根“竹竿”不断地敲地，这也是在探路。蚂蚁的触角比盲人的竹竿还灵。因为这对触角有两种功能：一种是触觉作用，通过触角接触外界，就能探明前面物体的轮廓、形态和硬度，以及前进道路的地形起伏等情况。这种作用跟盲人的竹竿完全相同。另一种是嗅觉作用，通过闻味进行识别。
这是盲人的竹竿所没有的。蚂蚁一边走路，一边从腹部末端的*和腿上的腺体里不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质，叫做标记物质，沾染在路上，留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁，回巢的时候，就用它的特殊鼻子———触角，来闻着这条气味路标前进，这叫做“气味导航”。
气味导航与天文路标
蚂蚁是用什么办法重建新路标的呢？一般是采用另一种定位手段。那就是靠太阳的位置，用天空偏振光来导航，又叫天文路标。这个秘密，在很早以前就被法国昆虫学家法布尔发现了。偏振光是指只在某个方向上振动，或者某个方向的振动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光，但当它穿过大气层，受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后，便变成了偏振光。沙漠中有一种蚂蚁，在离开自己的巢穴时，总是弯弯曲曲地前进，到处寻找食物，可是一旦得到食物后，即使在离巢很远的地方，也会沿直线返回原地。科学家让蚂蚁在回巢的路上，戴上“有色眼镜”———使它通过各色滤光片观察天空。结果发现，让蚂蚁看波长为410 纳米以上的天空光，会使蚂蚁像迷了路一样，忘记回家的方向；如果给它看波长在400 纳米以下的光，蚂蚁一下子便找到了前进的方向。而紫外线的波长正是在400 纳米以下，也就是说，蚂蚁是用紫外线导航的。但是，如果使天空光去掉偏振，变为非偏振光，蚂蚁的正常行动也会被打乱。由此可见，蚂蚁是利用偏振紫外线导航的，它们的眼睛是天然的偏光导航仪。
