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爱德华·威尔逊去世：20世纪蚁人是怎样降生的原创2021-12-28 19:55·新京报爱德华·威尔逊（Edward O. Wilson）美国生物学家、博物学家致力于研究蚂蚁和其他群居性昆虫蚂蚁研究是动物研究领域最神秘也是最令人着迷的领域甚至也可以说蚂蚁研究爆发的社会头脑和理论也是动物研究之最而这里的蚂蚁即是我们在生涯中随处可见的小不点当我们蹲下来趴在地上扔下一颗糖一定吸引来一群蚂蚁先是一只接着是一群它们排成一列有序地来随后又以同样的步队脱离将食物运回蚁穴它们一样平常是蚂蚁分工中的工蚁正是这些小不点和它们的祖先蚂蚁制作了这个天下上最大规模的社会比人类社会的历史更悠久威尔逊是名副着实的蚁人他以独到的要领发明了蚂蚁怎样相同交流的机制他也是社会生物学的涤讪者在美国科学增进会1978年度聚会上他曾遭到过抗议有一位恼怒的年轻人突然上前将一罐冰水倒在了他的头上在20世纪天下科学史上像这样的抗议极为有数很少有科学家只由于他的学术看法而遭到读者的人身攻击在其时威尔逊最引人注目的身份是《社会生物学：新的综合》（中译本有北京理工大学出书社2008年5月版）作者这本书在1975年一出书就一直被品评威尔逊提出人的行为、人类的社会进化主要取决于天性而不是文化积累人们担心将人类还原于动物天性、基因一定会成为有人为性别不一律、种族肤色私见辩护的一个捏词然而这着实是对威尔逊的一种误读以下内容经出书方授权节选自威尔逊自传《博物学家》中文版威尔逊讲述了他怎样走向蚂蚁研究原文作者 | [美] 爱德华·威尔逊摘编 | 罗东《博物学家》[美]爱德华·威尔逊 著杨玉龄 译中信出书集团2021年11月法老王蚁事务蚂蚁无所不在 ；玄色的、浅红色的小点点在地面上在窟窿里迂回行进 ；这种体重仅达毫克、拥有离奇文明的地球住户一样平常生涯作息全避开我们的线人凌驾5000万年以来蚂蚁一直是极地以及冰封山顶之外在地表上占压倒性大都的昆虫据我预计随时都有1000万亿到1亿亿只蚂蚁存活在地球上把它们所有的总重量加起来差未几就即是人类全体的总重量可是在这样的等式中隐藏了很是重大的差别：蚂蚁存活的数目恰到利益然而人类的数目却太多了若是人类突然从地球上消逝地神色况当会恢复到生齿爆炸前的富足平衡状态只有约莫一打的生物得完全仰赖人体而活好比虱子以及寄生在我们额头皮脂腺体里的螨可是一旦蚂蚁消逝了地球上将会有数万种动植物也随着消逝险些各处陆地生态系统都会因而退化、衰败别的蚂蚁也已深深卷入我们的天下中这可以从20世纪60年月末爆发在哈佛大学生物实验大楼的一桩意外事务中看出眉目若是允许我用词随便些我会把这个事务称为蚂蚁的复仇大贫困是这样最先的普塔什尼的实验室是相当活跃的、专门研究基因体现的实验室内里的助理有一天正要睁开例行事情：把糖液滴入细菌作育皿中可是这天她没能吸起液体凝思细看她觉察窄细的玻璃吸管里塞了一些小小黄黄的蚂蚁接着各人注重到这栋大楼里泛起更多有关这起奇异入侵事务的细微症状午餐或下昼茶吃剩的食物总是很快就会被这群黄色小蚂蚁爬满部分正在滋生的蚁窝包括蚁后以及围绕在幼蚁周围的工蚁也都像变魔术似的泛起在玻璃器皿下、信件档案中或条记本里可是最令人震惊的是研究职员还发明蚂蚁由作育皿中沾到了放射性物质使得实验室的地板、墙壁上留下了微弱的放射性物质痕迹经由一番仔细检查各人发明有一大群同种的超等蚁群正在这栋大楼里经由墙壁间的空间向修建物的周围八方散播威尔逊和他的蚂蚁研究图片来自《Tales from the Ant World》（Liveright出书社）封面局部我有理由相信这次的蚂蚁入侵事务和我有关它是由我自己的房间最先的这种蚂蚁名为法老小家蚁俗称法老王蚁它是一种源自东印度群岛的恶名昭彰的害虫专门滋扰天下各地的修建物一旦超等蚁群进占医院工蚁会吃食外科手术切除下来的人体组织以及行动未便的病人的伤口组织在此历程中有时还会撒播病菌部分聚落会自己迁徙要领是登上行李、书籍、衣物或任何拥有一两厘米容身空间的物品内来到随缘的目的地之后它们就迁出最先滋生这样的目的地可以是圣路易市（St.Louis）的花店或是挪威奥斯陆（Oslo）的公寓也可以是委内瑞拉加拉加斯（Caracas）的修建逍遥事后我们追溯法老王蚁在哈佛筑窝这件事的前因后果以为它应该是由巴西的口岸都会贝伦（Belém）的机场搭飞机来的首先超等蚁群的一部分先潜入吉尼（Robert Jeanne）的两口木箱子里其时吉尼是我指导的博士研究生现在他已经是威斯康星大学的昆虫学教授了1969年吉尼刚刚竣事一段漫长的亚马孙雨林野外视察事情返回美国当他回到哈佛大学的生物学实验室翻开行李箱后觉察这批搭便车的蚂蚁已经在木箱四壁上做窝并且还四处伸张若想循正规途径祛除一大群法老王蚁价钱可能相当腾贵并且还得兴师动众一番这时关于害虫防治特殊感兴趣的昆虫学研究生阿尔帕特（Gary Alpert）设计了很智慧的替换步伐他跑去讨教哈佛大学的昆虫心理学教授威廉斯威廉斯提供了一种化学药品能仿真昆虫幼年荷尔蒙的作用使得蚁后不孕也使得幼蚁无法发育完全成为成蚁阿尔帕特把这种化合物和花生酱混在一起做成食饵希望认真觅食的蚂蚁会把它带回窝里这样就可以散播食饵的破损力其时这个要领还只不过停留在实验的早期阶段可是挺有用的几个月之后蚂蚁种群数目最先稳固下降两年后它们消逝无踪然而法老王蚁的英勇事迹并未就此完结它最后是终结在科幻小说的扉页中1983年其时还在哈佛大学出书社担当编辑的帕特里克（William Patrick）写了一本小说《螺旋体》（Spirals）故事情节灵感就是来自这桩蚂蚁入侵事务在书中一种他想象出来的蚂蚁被人嫌疑从实验室带了经由基因工程刷新的DNA出来这种DNA能引起早衰症使得患者加速老化殒命书中基因工程手艺要害人物的女儿也死于这种病症她的童年还没过完就已酿成了老太婆小说最后蚂蚁终于洗清罪嫌原来这名研究职员犯了过失：他从死去的妻子体内抽取细胞克隆出女儿因此这名女儿的发育历程才会变形、扭曲纵然没有当上小说的主角蚂蚁照旧很值得瞩目的我将它们摆在我职业生涯的中心位置对它们有近乎偏执的关注而我确实以为这是明智之举不过我也得认可昔时它们最吸引我的地方并不在于它们在情形生态上的主要性也不在于它们的社会进化故事这份吸引力来自它们大方地提供应我的新发明我提出的研究主题中最主要的就是蚂蚁的相同方法这个问题引领我在动物行为及有机化学方面举行了收获富厚的恒久研究洛伦茨震撼我对化学通讯（chemical communication）的兴趣起自1953年秋天其时廷伯根（Niko Tinbergen）和洛伦茨前来会见哈佛大学解说动物行为学这门新兴科学20年后他俩获得诺贝尔心理医学奖同时获奖的尚有奥地利动物学家弗里施（Karlvon Frisch提出蜜蜂舞蹈语的假说）廷伯根《动物的社会行为》中文版（刘小涛译中原出书社2021年1月）书封廷伯根最先抵达哈佛大学他是用词准确、仔细的荷兰裔英国人他揭晓了一场动物行为学的演说其中的主要发明令我深感震撼然而由于我的兴趣主要在分类学以及生物地理学上它们都和行为学有一段距离因此我的条记记得未几也没有很是注重听讲接着洛伦茨台端光临他谈起自己从30年月时就最先的研究一直讲到其时在普朗克研究所（Max Planck Institute）的事情他是天生就适合站在讲台上的人充满热情、生气并且一直地鼎力大举请命他向我们强调的那些词语很快就享誉行为科学界好比印随行为（imprinting又称铭�。�仪式化攻击激动满溢（over?ow）等词 ；尚有著名的动物诸如雁鹅、寒鸦、棘鱼等他预告了研究行为的新途径他指出：本能再度恢回复来的职位 ；学习的角色被斯金纳（B.F.Skinner）以及其他行为学家太过强调了 ；我们必需继续向新偏向挺进洛伦茨捉住了我全副的注重力那时我还年轻很容易受感动马上就响应了他的招呼洛伦茨是在向稳固的较量心理学阵营宣战他告诉我们大部分的动物行为都是预先注定的是由牢靠行为模式组成的所谓牢靠行为模式是指一系列由遗传预先设定的行动它们会在动物的生命历程中回应自然情形里的特定信号而逐一睁开它们若是在适当的时间、所在受到引发将能引领动物经由一系列准确的办法找到食物避开天敌并且顺遂滋生下一代动物着实并不需要靠履向来生涯它只需要听从本能就可以了听从本能这种说法似乎是令人厌烦的陈腔滥调操作制约（operant conditioning）听起来就时髦多了可是洛伦茨特殊接纳了进化生物学里的逻辑来强调他的研究案例这点深深赢得我的拥护他说每种动物都拥有一套专属的牢靠行为模式譬如说某种鸟类会用特定的方法舒展羽毛以在同类中吸引配偶这个行动牢靠泛起在一年中的某个时段 ；另外有些鸟儿会在适当的所在筑出适当的巢牢靠行为模式是属于生物学上的事务而非心理学上的它们拥有遗传基础可以分门别类然后逐个加以研究方法就跟研究剖解部位或生化反应没有两样并且也可以以物种为单位逐一研究实验中的蚂蚁（来自《博物学家》插图）每一种牢靠行为模式都是由某条特定染色体上的某个特定基因所决议当一个物种进化为另一物种时它们也会随着改变它们的功效不亚于剖解学及心理学同时可以作为动物分类以及重修进化树的基础由于它们同样能厘清物种之间的真正关系这位伟大的动物行为学家使我明确：动物的本能属于进化生物学里的新综合理论研究的领域而这一点意味着我们也能将动物行为学摆进该领域并举行相关研究洛伦茨这场演讲再加上我自己接下来数月的苦读把我引到新的偏向动物行为学家向我展现的这种征象正是我早年研究刺针家蚁族时一直实验要做的只不过其时的我既缺乏理论也缺乏词汇此时我的思绪最先奔腾洛伦茨已将动物行为学送还到博物学领域而这正是我的领域最适合研究动物行为的人原来就是博物学家而非那些耍弄太过简化的迷宫和白老鼠的心理学家我相识到真正主要的是牢靠行为模式想要相识它就必需把这种行为当成动物个体关于特定自然情形的进化顺应若是去视察关在笼子里的黑猩猩就算测试了所有它可能拥有的学习能力你能见到的永远都只是它预设行为程序里的一小部分并且纵然是那一小部分也难以弄清晰其中的完整寄义搞错工具令动物行为学更为迷人的是下面这项原则：虽说牢靠行为模式自己很重大可是认真引发它们的信号很简朴就以欧洲知更鸟为例它们是早期动物行为剖析的题材研究者为英国鸟类学家拉克雄知更鸟受到春季荷尔蒙的影响会使用赞美及展示行动把其他雄鸟驱赶出自己的势力规模若是这些忠言不灵它就会用同党拍打或用喙戳击入侵者可是雄鸟的攻击行为并不真的犹如我们所见是被某只雄知更鸟的整体形象所引发爆发它的怒气主要是冲着枝丫间的红色胸部而来因此一只尚未性成熟、胸部仍是橄榄绿的小知更鸟激不起它们的反应可是你只要在线圈上系一撮红色羽毛就可激起它们的全套反应洛伦茨还勾选出其他几个引发的刺激或动物行为学家所称的释出物（releaser）的案例在1953年之前大部分研究的案例都集中在鸟类和鱼类身上而他自己专攻的也是这两类动物然而选择这些动物作为研究工具体现了一大私见：它们的相同前言主要在于视觉和听觉我连忙想到蚂蚁及其他社会性昆虫的牢靠行为模式应该是由化学物质也就是这类动物能够嗅到或尝到的物质所引发的早期昆虫学家就已经朝这个偏向思索过事实这类动物没法在它们漆黑的巢穴中看清事物并且也没有什么证据显示它们能闻声在空气中撒播的声音早期有些学者还以为蚂蚁会以触角及前脚相互碰触使用类似瞽者摩斯电码的方法来相同蚁群（来自《博物学家》插图）在1953年我们对蚂蚁吸收嗅觉和味觉化学物质的身体结构为何仍一无所知只除了一件事破例英国生物学家卡尔锡（J.D.Carthy）在1951年发明蚂蚁的后肠会渗透某种踪迹信息素（trail substance）并经由肛门倾轧然而照旧没有人能确定渗透该分子的腺体为何确切位置在那里或判断出踪迹信息素的化学结构这种有关牢靠行为模式以及释出物的看法令我想到一条途径可以进入未知的蚂蚁相同天下这个要领应该是由几个前后连贯的办法组成的：把蚂蚁的社会行为破解为牢靠行为模式 ；然后再使用试错法定出是哪些渗透物里含有这种释出物 ；最后由该渗透物中区分并判断真正起作用的化学物质寻找神秘的蚂蚁信号据我所知我是唯逐一个想到这个研究要领的人因此我以为并不需要急着最先无论怎样我总以为应该先完成博士论文再说而我的博士论文实验是关于毛山蚁属蚂蚁的剖解及分类很是累人1954年秋天博士论文大功告成后我脱离美国前往南太平洋睁开我的蚂蚁生态学研究以及岛屿生物地理学研究四年后我总算在哈佛大学拥有装备优异的实验室可以最先研究蚂蚁相同的化学释出物纵然到了谁人时间其他人显然照旧没想到这个点子 ；我的机会相当大布特南特（Adolf Butenandt）、卡尔森（Peter Karlson）以及卢斯彻（Martin Lüscher）等人是在一年之后才把费洛蒙（pheromone）这个词引进动物行为学词汇以取代原先的用语外荷尔蒙（ectohormone）他们将荷尔蒙这个词界说为动物体内的化学信息素费洛蒙则为动物个体之间的化学信息素我从外来火蚁最先研究这是从我上大学以来最喜欢的一种蚂蚁并且它们也是最容易在实验室饲养的社会性昆虫之一我新设计了一种人工蚁穴用树脂玻璃做成小室和隔间再把它们立在大玻璃平台上这种设计使得我能一连视察到整个蚁窝并且我还能自由安排时间随时举行实验并记下所有蚂蚁的反应这个超等简朴的蚁窝并未使工蚁一筹莫展一小段时间后它们就顺应了新情形的灯光以看来很正常的方法执行一样平常使命它们很快就滋生兴旺得犹如住满了小鱼的金鱼缸火蚁最显着的相同形式莫过于在通往食物的路径上留下气息兵蚁单独脱离蚁窝出外觅食时走的路径是不规则的当它们遇到太大或很难一次运完的食物例如最常见的是死昆虫或蚜虫蜜这时它们就会以一条较为笔挺的路径走回巢中并且在归途中一起留下气息于是部分同窝的蚂蚁就会追随这条看不见的小路前往食物所在地当我由侧边视察觅食蚁时我注重到兵蚁在归途上总是让腹部尾端（也就是蚂蚁全身的最最后）触着地面并且每隔一小段距离就把尾部刺针突出、拖沓一下很显然它们的化学释出物就是由刺针放出来的方法颇类似墨水自笔尖释出现在我得定出这种化合物的源头位置据我推测应该是在工蚁腹部的某处接下来这个办法我需要先找到制造这种化学物质的器官使用它画一道由我制成的人工小径 ；也就是说我需要窃取蚂蚁的信号然后再借由该信号来对它们语言蚁群（来自《博物学家》插图）工蚁腹部巨细约像盐粒那般大内里塞满了肉眼难以看清晰的器官 ；令这件事情更为棘手的是在这之前历来没有人研究偏激蚁的剖解结构我只能参考其他蚂蚁的剖解图再加上一点儿想象力我把剪断的火蚁腹部安排在立体显微镜下然后用微针和钟表师父用的细钳翻开蚁腹把内部器官逐一取出这些器官虽然很是细小但巨细恰恰能让我在不需要使用辅助器械的情形下剖解它们 ；若是这些器官再小一些我就不得不使用显微操作器这种仪器又贵又难操作我一直希望可以不必用到它若是买了一台这种仪器而实验又失败了的话可真的是亏大了虽说我的手算是蛮稳固的可是我发明肉眼险些看不见的肌肉自然颤抖一到了显微镜底下却放大为强烈的颤抖当我把微针和钳子尖端靠近蚁腹时手部肌肉无法控制地痉挛会放大成二三十倍之多不过我照旧找到相识决之道：很简朴只要让肌肉痉挛成为剖解手艺里的一环即可把微针和钳子酿成小型钻子使用肌肉的痉挛行动撕开蚁腹并将体腔内的器官挤压出来没错就是它这部分事情概略完成后我再以林格氏液（Ringer’s solution）冲洗每个器官 ；这里所用的林格氏液是比照昆虫体内种种盐类浓度所调制的人工昆虫血浆接下来我接纳所能想出的最简朴、最直接的要领来制作一条人工小径首先我在蚂蚁觅食的玻璃板上靠近蚁窝出口的地方滴几滴糖水让成群工蚁聚拢过来然后当一切停当再逐一用削尖的桦木涂药棒捣碎每种器官接着我再把棒尖压在玻璃板上用这些被压扁的半液体物质画出一条直线这条直线由围聚的工蚁群最先往蚁窝的反偏向延伸我先试后肠、毒腺以及塞满泰半蚁腹的脂肪体没有新闻最后我测试杜氏（Dufour’s gland）这是一种手指形状的细小结构科学界关于它的相关数据险些是一无所知只知道它是通往蚂蚁刺针基部的一根导管而这根管子是运送毒液到体外的通路杜氏腺内会不会含有留下踪迹记号的费洛蒙呢没错它真的有蚁群的反应很是强烈我原本期待望见几只工蚁很悠闲地脱离糖水液试探着看看新踪迹的止境有些什么好工具效果我获得的却是好几打兴奋不已的蚂蚁只见它们争先恐后踏上我为它们准备的路径它们一边跑动一边左右晃动头上的触角侦测在空气中蒸发及扩散的分子走到小径最后后它们乱成一团忙着征采着实并不保存的奖品威尔逊旧照那天晚上我完全无法入睡这个灵感延误了5年最后竟然在几个小时内就大有斩获——我找出了第一个与蚂蚁相同有关的腺体不但云云我还发明了化学通讯里的全新征象保存于该腺体内的费洛蒙不但是工蚁觅食时的路标并且就是觅食信号自己——在觅食历程中该费洛蒙既是下令也是指导化学物质就是一切而生物检定（bioassay）的办法也连忙变得容易多了我很快乐地熟悉到不必再为了想要获得的效果而操心安排一大堆混杂了众多其他刺激实验的设计只要先做一个有用且容易丈量的行为试验生物学家和化学家伙伴就可以直接切入研究费洛蒙的分子结构了倘使其他费洛蒙（例如引发警戒及群集行为的费洛蒙）的作用方法也和踪迹信息素一样的话我们将有可能在短时间内解出大部分蚂蚁所使用的化学词语接下来那几天我一再重复证实该踪迹费洛蒙的效用在科学研究中再没有比重复做一个实验而实验又每次都会乐成更令人愉快的了当我把路径画到蚁窝入口时蚂蚁连忙倾巢而出纵然我这么做的时间并没有先提供食物给它们别的当我把一滴由许多蚂蚁制成的杜氏腺浓缩液洒落到蚁窝时工蚁涌出的比例相当高并且它们显然是为了寻找食物才散向周围八方与火蚁群奋战接下来我找了哈佛大学的化学家朋侪约翰·劳（John Law）来资助判断踪迹信息素的分子结构同时尚有另一位很有天禀的大学部学生沃尔什（Christopher Walsh）也加入了我们这个研究小组沃尔什厥后成为顶尖的分子生物学家并当上了达纳法伯癌症中心（Dana Farber Cancer Institute）的所长我们算是一个阵容强盛的组合可是遭遇到了意料之外的手艺难题：我们发明岂论何时每只蚂蚁体内杜氏腺里的要害物质均少于十亿分之一克不过这问题也并非无法解决20世纪50年月末到60年月初期正是好几种气相色谱法（gaschromatography）以及质谱剖析法（massspectrometry）初露曙光之时运用这类手艺可以判断百万分之一克的微量有机物质换句话说我们总共需要数万到数十万只蚂蚁然后把它们的踪迹费洛蒙搜集起来才华够凑足剖析实验所需的最低剂量《蚂蚁的故事：一个社会的降生》[德] 博尔特·霍尔多布勒、[美] 爱德华·威尔逊 著毛盛贤 译后浪·浙江教育出书社2019年8月我们要上哪儿去找这么多的蚂蚁呢凭证我的野外研究履历我知道有一种取巧的要领每当溪流暴涨漫溢到火蚁窝巢时工蚁就会结成一团细密的蚁球漂浮在水面上它们以肉身搭成一具活木筏将蚁后及幼蚁清静地包裹起来蚁群就这样同流合污直到触及地表为止一旦着陆之后工蚁又会重筑一个新蚁巢我把这种征象诠释给约翰·劳和沃尔什听然后一道前往佛罗里达州的杰克逊维尔（Jacksonville）这是最靠近波士顿、盛产火蚁的南方都会之一我们租了一辆车驶往该市西边的农田在那儿我们觉察沿途的整片草地上随处都散布着60厘米高的火蚁窝每英亩（约6亩）土地上约有50座蚁窝而每座蚁窝内生在世约10万只或更多的蚂蚁我们把车子停在州际公路边然后把一座座蚁窝用铲子铲起放进流速缓慢的水沟中土壤徐徐沉落沟底每座蚁窝中的大部分蚂蚁都浮出了水面我们用厨房滤勺舀起骚动中的蚁块倒入一瓶瓶的溶剂中约翰·劳和沃尔什很快就明确了为什么这种蚂蚁会叫火蚁：被工蚁刺到的感受就恰似有根洋火在皮肤周围燃烧似的并且只要逮到机会蚁窝里的每一只蚂蚁都想一连刺你十几下我们的双手、双臂和脚踝全都被叮得一塌糊涂留下又红又痒的伤痕一两天后许多伤口还长出一粒粒白色的小脓包我私下在想我那两位优异的同事或许就是因此而下定刻意未来要留在实验室内从事生物学研究支付过这些价钱后我们总算满载足够用来剖析踪迹费洛蒙的质料返回波士顿然而纵然搜集到足够的原质料该分子的结构照旧难以捉摸约翰·劳和沃尔什进一步在光谱向量表上剖析有用的部分这时处于数据峰值的最可能是该种费洛蒙物质含量却低得没法再做进一步的剖析这种物质在疏散历程中是否极不稳固很有可能可是我们现在已把萃取物都用光了最后这两位化学家推测该物质可能是一种金合欢烯（farnesene）这是植物自然产品中最常见的一种由15个碳原子组成的类萜（terpenoid）化合物它们的量缺乏以定出确切的结构式结构式中每个双键都应该有一定的位置20年后这宗壮举终于由化学家凡德密尔（Robert Vander Meer）以及位于佛罗里达盖恩斯维尔（Gainesville）美国农业部实验室的一个研究小组配合完成他们发明火蚁的踪迹费洛蒙事实上是多种金合欢烯的混淆物其中之一为Z,E-α-金合欢烯并且至少有两种以上类似的化合物可以增强作用1加仑（约4.5升）这种混淆物就足以招来1000万个蚁窝的蚂蚁至少理论上是云云一种气息一种行动自从找出蚂蚁踪迹信息素的腺体泉源后接下来那几年我一直把目的摆在尽可能诠释蚂蚁的相同语言上我注重到单靠一只兵蚁发出的信号缺乏以表达食物的量或敌军的阵容当我更仔细寓目火蚁路径后无意发明第二种与社会行为有关的费洛蒙专司公共撒播像这类信息只能由一群工蚁撒播给另一群工蚁当许多只工蚁譬如说10只在极短时间内重叠画下路径就能转达出有一个比简单工蚁路径所显示的目的更大的目的保存的信号若是是100只蚂蚁一块儿行动留下的气息又将更为提高当食物所在已经太过拥挤又或是已击溃敌军时蚁群里就只有较少的蚂蚁会留下记号因此当过量的费洛蒙蒸发后信号也随之削弱了巢中赶来相助的蚂蚁也因而镌汰驱使一大群蚂蚁络绎一直地前往目的物的信号准确得令人惊讶厥后有人指出动物的一大团脑细胞之间保存平行反应昆虫社会聚落（即所谓的超等个体superorganism）与认真思索的器官大脑正存有类似的征象我相信第一位提出这种模拟的是霍夫斯塔特（Douglas Hofstadter）他写了一本书《哥德尔、埃舍尔与巴赫——一条永恒的金带》（G?del, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid）是兼具创意与严谨的长篇叙述主要讨论组织及创造的特征德国文学理论研究学者尼尔斯·韦贝在《蚂蚁社会》中剖析威尔逊的文本提到只要蚂蚁还在隐喻人类威尔逊的超等蚁群就是在诉说我们的种群经由破损情形而自我杀绝的可能性图为该书中文版（王蕾译广东人民出书社·万有引力2021年7月）下面这个问题经常让人提起：脑与超等个体的相似性是否意味着蚂蚁聚落能够用某种方法思索我以为不可就大脑的组成而言蚁窝中的蚂蚁数目未免太少了并且组织也太松散了我继续探讨对蚂蚁具有吸引力或忠言作用的费洛蒙在我所发明的这类物质中最纯粹的一种险些也可以一定是所有已知费洛蒙中最基本的一种为二氧化碳火蚁可以使用二氧化碳来狩猎潜居地下的猎物并且还可以在土壤中查出相互的位置至于最奇异的一种费洛蒙若是容我接纳非专业的一样平常词语莫过于殒命信号——也就是蚂蚁遗体是用来向巢中伙伴宣布自己的新状态的信号当某只蚂蚁殒命时若是它没被踩扁或撕烂那么它就只是垮掉然后悄悄地躺着虽然它的姿势以及缺乏活力的容貌十分变态可是巢友依然无动于衷地从它身边来来往往辨识的行动需要两三天才会最先泛起而它得经由遗体剖析的气息才华完成只要闻到这种气息同窝的某只蚂蚁就会抬起遗体运出蚁窝把它扔到周围的垃圾堆里清洁才准回来我灵机一动若是选对化学物质我应该可以创造一具人造蚁尸把某件物体的气息转移到另一件物体上应该是可行的我用风干蚁尸的萃取物浸泡了几张纸片效果蚂蚁也把这些纸片运到了垃圾堆里追念化学释出物的基本看法我要问的是：是否任何一种遗体剖析物质均能引发蚂蚁的移尸本能或是它们只对其中一两种物质有反应我发明可能很快就能获得谜底由于生物化学家早已判断出一长串泛起在昆虫腐尸中的化合物别问我为何有人要做这种研究科学文献里充满了这类信息并且岂论它们有何等离奇通常总能在意想不到的时间派上用场我自己的研究同样也是很离奇并且也属于这类案例在两名新聘助理的协助下我搜集了一大堆腐败物质逐一用小纸片分派给蚂蚁这些物质包括粪便因素之一的粪臭素（skatole）、腐鱼基本要素之一的三甲胺（trimethylamine）以及其他几种组成人类腐尸气息并且更为刺鼻的脂肪酸一连几周我的实验室充满着一股混淆了球队易服间、排水沟和垃圾堆的怪臭然而蚂蚁对这类物质的反应和人类鼻子与头脑能闻到的截然不同它们对这类物质的感应相当狭窄它们只整理被油酸（oleicacid）或油酸酯（ester）类处置惩罚过的纸片碎屑威尔逊在演讲中这些实验证实蚂蚁并不是基于人类感观中的美感或洁癖等缘故原由才整理窝巢的它们只是预先设定好会对一些规模很窄但很可靠的腐败起反应把气息源扫除掉即是是不自觉地维护了蚁窝的卫生为要测试这项有关蚂蚁行为纯粹性的结论最后我想问的是：倘使一具遗体活过来会爆发什么状态为了找出谜底我把油酸涂在一些活生生的工蚁身上效果巢中伙伴连忙将它们挑拣出来纵然它们拼命挣扎终究难逃被扔进垃圾堆里的运气接着这些活死蚁最先整理自己长达好几分钟 ；它们举起脚来摩擦身体还用口器洗濯触角和脚之后才敢重回蚁窝部分蚂蚁再度被逐出少数甚至三度被逐出一直到它们把自己完全弄清洁足以证实自己还在世为止一个简朴的事实崭新的感官天下在生物学家眼前睁开我们徐徐完全体会到简朴的事实那就是大部分的动物是以味觉和嗅觉来相同而非以视觉及听觉来相同数百万种动物、植物以及微生物拥有的化学信号转达装置名堂之多令人惊讶动物身上的费洛蒙通常稀薄得令人类难以察觉而动物制造和使用这类物质的要领却总是云云高明20世纪50年月末期研究蚂蚁和其他社会性昆虫的学者包括我在内不凌驾一打我们恰似坐在金山、银山上随便往哪儿一看都能绝不艰辛地发明新形式的化学信息1961年我约请在哈佛大学专攻应用数学的研究生博塞特加入研究妄想：我们想要在简单进化架构下统整所有与化学通讯有关的现存资料博塞特拥有最高端的数学技巧而那正是我最欠缺的别的其时他也是使用盘算机仿真进化变迁的先驱研究者有一天他带我到艾肯盘算实验室（Aiken Computation Laboratory）解说那些高速旋转的磁盘以及极具未来感的操控仪板告诉我说这儿蕴藏着理论生物学的未来现在正是时间他提议我们可以启航准备操控强有力的新科技了然而他终究未能征召到我这名博物学家这些离奇的新文化着实令我头昏脑涨 ；我以为自己恰似18世纪的太平洋岛民受邀旅行英国皇家水师部的军备武器和船舰谈话中的威尔逊从那之后能够抵达像艾肯盘算实验室那样运算容量的硬装备徐徐缩小为一个小箱子的巨细博塞特仍在他的偏向上继续起劲但我始终没有想过要加入他我可不想在一个没有希望出面的领域里斗争经年不过相反我把所有能找到的已知费洛蒙的化学及功效数据全都转交给博塞特让他来为这些费洛蒙设计播散及侦测的模子他将已知分子（或可能性很高的候选分子）的蒸发及扩散速率一并计入估算动物要认出这些信号所需的分子数以及分子浓度我们得出一系列差别形式的气体扩散方法以及有关作用空间（active space）的推论所谓作用空间是指分子浓度够高、足以引发反应的区域当费洛蒙由一个定点释放到静止的气流中时其作用空间为罩住地面的半球形 ；当费洛蒙释放到风向稳固的风中时或气流静止但释放源沿地面奔驰时则作用空间会拉长呈罩住地面的半椭球形另一方面我们也将分子巨细当成其中一项作用因子由于它能影响分子蒸发及扩散的速率我们证实当同系列的费洛蒙分子巨细增添时信号的潜在转变也很是戏剧性地呈指数增添了我们视察到费洛蒙要么是能引发连忙的反应要么是能改变换物的心理状态或习性使它们在相当长的一段时间内皆受到影响而有所反应当整个理论终于完成并且所有证据也都齐全后我们有了一个结论：动物在进化历程中由自然选择筛选出适合特殊意义的化学物质举例来说充作警戒费洛蒙的分子和认真性吸引的费洛蒙分子相比分子体积较小并且需要较高的反应浓度这使得警戒费洛蒙作用空间的形成和消逝都较量快速其规则可以云云形貌：就要转达的特定信息来说被筛选出的费洛蒙一定是所有费洛蒙中最有用率的一种原文作者 | [美]爱德华·威尔逊摘编 | 罗东导语部分校对 | 郭利
2025-10-14 14:11:12
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