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膜翅目的一科昆虫 来自维基百科,自由的百科全书
蚂蚁,古代又称马蚁[2]或馬螘[3],蚂蚁是一种真社会性的昆虫,属于膜翅目(Hymenoptera)蚁科(Formicidae),膜翅目的其他昆虫有胡蜂、黄蜂等。最早的蚂蚁化石年代为1亿年的白垩纪[1],当开花植物逐渐繁盛后,蚂蚁的种类开始多样化,有假说认为蚂蚁是从侏罗纪的原始胡蜂演化而来,蚂蚁和胡蜂的差异是蚂蚁的触角为膝状,腹部有腹柄节。
蚂蚁属完全变态昆虫,要经过卵、幼虫、蛹等阶段才发展为成虫,大部分的物种在幼虫阶段没有移动能力,由工蚁喂养,工蚁觅食时会把液态食物吃下,回巢后再吐出喂给幼虫,成虫之间也以这种方式交换食物,此行为称作“交哺 ”(trophallaxis),幼虫发育时需要舒适的温度,因此工蚁经常将它们搬来搬去,维持合适的生长环境。大部分蚂蚁可粗分为三个阶级:工蚁、雄蚁和蚁后,雌幼虫发育成工蚁或是蚁后则取决于幼虫期获得的养分[来源请求]。工蚁没有翅膀,只有雄蚁和处女雌蚁有翅膀,雌蚁交配后会把翅膀拔掉,雄蚁在交配后一段时间便会死亡。
除了南极洲及少数一些岛屿外,大部分的陆域生态系统都有蚂蚁,占陆生动物生物量的15–25%[4]。真社会性,以及营造适合的微栖地(蚁巢)、觅食及御敌的能力是蚂蚁能在众多生态系统栖息的原因。蚂蚁和其他物种的交互行为可以分为拟态、偏利共生、寄生及互利共生几种[5]。
蚂蚁一般能扛起比自己重多倍的物件,这吸引了机械工程师研究。蚂蚁的群体有分工、个体之间的沟通、以及解决问题的能力[6]。人类会将蚂蚁用作料理(吃起来酸酸的)、药用或是仪式用途,也有人把蚂蚁当成宠物饲养。有些蚂蚁可以用于生物防治[7]。不过蚂蚁会破坏作物及侵入房屋,也和人类的生活有些冲突。入侵红火蚁(Solenopsis invicta)是入侵物种之一。
蚂蚁是真社会性动物,其分工方式可粗分为二种,依照形态分化分工及依照年龄分工,形态多形性(morph polyethism)与年龄多形性(age polyethism)。
形态多形性意思是不同个体形态不同,依据不同的形态决定个体在群体中的工作,也就是俗称的“阶级”,此外,蚂蚁的性别由染色体的套数决定,为染色体倍性性别决定系统,受精的双倍体 (2n) 为雌虫,未受精的单倍体 (n) 为雄虫。蚂蚁的阶级可粗分为:
由受精的卵细胞发育而来,染色体双套(2n),为有生殖能力的雌虫,通常体型最大,生殖器官发达,大部分有翅,有翅的个体胸部与飞行肌发达,有翅的个体会在交配完后将翅膀脱去,负责产卵繁殖后代。
由未受精的卵细胞发育而来,染色体单套(n),大部分有翅,交配完不久后便会死去。
由受精的卵细胞发育而来,染色体双套(2n),为没有生殖能力的雌虫。负责搜索食物、照顾蚁卵、幼虫等大部分的工作,体型比兵蚁小。大部分工蚁不具生殖能力,少数情况下产出未受精卵,未受精卵有营养卵或是雄蚁卵两种,营养卵是食物,雄蚁卵则会孵化成雄蚁;而某些物种的工蚁卵巢能够发育,交配后能够产下能发育的受精卵。部分物种的工蚁产卵管特化为螫针,可以用来制服猎物或是防卫蚁窝[8]。
由受精的卵细胞发育而来,染色体双套(2n),为没有生殖能力的雌虫。某些物种的兵蚁头部及大颚高度骨化且发达。兵蚁的功能不是只有防御,某些物种的兵蚁负责粉碎坚硬食物,如热带火蚁(Solenopsis geminata)、收获蚁属(Messor spp.)。并非每个物种都有兵蚁,没有兵蚁的物种包括针蚁亚科(猛蚁亚科)、琉璃蚁亚科(臭蚁亚科)、拟家蚁亚科(伪切叶蚁亚科)等。
一般来说头部异速生长的大型个体称作兵蚁(soldier),而头部没有异速生长的大型个体则称作大型工蚁(major worker),但这两个词汇之间还是有难以区分的灰色地带,很多学者倾向于统一使用“大型工蚁”一词,相较于白蚁的兵蚁,蚂蚁的兵蚁更像是放大版的工蚁。具有兵蚁的物种如大头家蚁属(Pheidole spp.),具有大工蚁的物种如巨山蚁属(Camponotus spp.)。
年龄多形性是指羽化时间不同的成虫会表现出不同的行为,大致来说,年龄较大的个体会从事觅食与其他巢外工作,年龄较小的个体则会从事巢内的工作,如照顾幼虫与蚁后、清理垃圾,挖掘巢穴等。学者认为此分工方式可以最大效率地利用每一个体,年老的个体寿命较短,所以从事比较危险的工作,年轻的个体寿命较长,所以从事较安全的工作。
刚羽化的工蚁负责巢中事务,如照顾幼虫和蚁后、清扫环境、打理巢穴等;羽化较久的工蚁则出外觅食。几乎所有的蚂蚁都具有年龄多形性(Age polytheism)的分工机制,除了两个物种以外,分别是 Amblyopone pallipes(钝猛蚁亚科/钝针蚁亚科物种) [9][10]和 大眼拟斗牛犬蚁(Nothomyrmecia macrops)[11]。
除生殖阶级外,所有个体无翅,触角膝状,某些物种触角末端膨大,称作“垂节(club)”,触角第一节称作柄节(scape),其他的节称作鞭节(funiculus),大部分物种胸部和腹部之间隘缩,形成腰节(实际上属于腹部的延伸,腰节"waist"只是方便称呼)或称腹柄节(petiole),第一腹节生于胸节处,形成“前伸腹节”,腰节一节或两节(第二腹节、第三腹节;腹柄节〈petiole〉、后腹柄节〈postpetiole〉),腰节以后的腹节称为“腹垂节”(gaster),某些物种腹部末端具螫针或孔。
胸节与前伸腹节合称“中躯”(mesosoma; alitrunk),腹垂节称作“后躯”(metasoma)。
蚂蚁的体型范围平均大约为 0.75 ~ 52 mm[12][13],目前已知体型最大的蚂蚁为已灭绝的古巨蚁亚科,蚁后体长可达 6 cm ,翅膀长度可达 15 cm[14]。
蚂蚁可以透过外激素沟通[15],一个蚂蚁如果发现了食物,它就会在回家的路上留下一路的气味,其他的蚂蚁就会沿着这条气味路线去找食物,并不断地留下气味加强气味。如果这里的食物被采集完了,没有蚂蚁再来,气味就会逐渐消散。如果一只蚂蚁被碾碎,就会散发出强烈的警戒外激素,引起其他蚂蚁进入警戒状态。
蚂蚁和其他昆虫一样透过触角辨识气味,触角的末几节膨大,呈膝状弯曲,非常灵活。由于触角是一对,因此既能辨别气味的强度,也能辨识气味来源的方向距离,成虫互相交哺并通过其气味了解对方的健康状况,对方发现的食物等信息。同时也能区别对方属于从事哪个分工的阶级,如负责挖洞筑巢的,或是负责搜集食物的等。蚁后会不断地分泌费洛蒙,这种费洛蒙能抑制工蚁的卵巢发育并让工蚁知道蚁后还在巢内,一旦这种气味消失,有些物种会出现新的蚁后,有些物种的工蚁则会开始产卵,填补蚁后的功能。
蚂蚁用大颚啃咬以攻击或自卫,山蚁亚科的物种能从腹部末端分泌蚁酸[16][17],刺激被叮咬的伤口红肿疼痛;部分物种腹部末端具有螫针。
蚂蚁亦是全世界力气最大的昆虫之一,牠的负重能力相当惊人,能拖动比牠体重还重1400倍的物品,也能背负52倍的物品。
地位尚待厘清
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现生蚁亚科的系统发生树[18][19]
*Cerapachyinae 亚科是并系群
蚂蚁种类族繁不及备载,以下列举几种习性特殊的蚂蚁:
倾向于蚂蚁互动(寄生、共生、掠食等)的生物称作为蚁客(Myrmecophiles),此特性称作为喜蚁性(Myrmecophilous)。
蚂蚁可作为食物,像例如《酉阳杂俎·虫篇》载:“ 秦中多巨黑蚁,好斗,俗呼为马蚁。”《礼记》记载:“蚳醢以供天子馈食。”蚳即蚁卵,蚳醢是周朝时采集蚁蛹加桂皮,姜末等制成,是帝王食补;唐代刘恂《岭表录异》卷下也提到说:“交广溪峒间酋长,多取蚁卵,淘泽令净,卤以为酱,或云味酷似肉酱,非尊贵不可得也。”;此外,南宋陆游《老学庵笔记》载《北户录》云:“广人于山间掘取大蚁卵为酱,按此即所谓蚳醢也,三代以前固以为食矣。”;在华人社会之外,傣族至今仍用编织蚁卵制酱,称为萨里木松,傣语的“萨”(ซอส)就是酱的意思;另外在墨西哥,当地人亦会在一种美洲切叶蚁属[锚点失效]物种在当地繁殖飞翔时捕获制成酱。除了当普通的食材外,蚂蚁自古以来是一种药引,《本草纲目》载:“蚁力最大,能举同身铁,故人食之亦力大也。”又载:“益气力,泽颜色”。
除了当食物外,也有人把蚂蚁当成宠物饲养[26]。日本动画与漫画《轻松百合》中,也有提及赤座灯里在学校饲养蚂蚁;另外也有人饲养蚂蚁来决斗,袁宏道有《斗蚁》一文:“取松间大蚁,剪去头上双须,彼此斗咬,至死不休。问之,则曰:‘蚁以须为眼,凡行动之时,先以须左右审视,然后疾趋。一抉其须,即不能行。既愤不见,因以死斗。’试之良然。余谓蚁以须视,古未前闻,且蚁未尝无目,必恃须而行,亦异事也。”
另外,蚂蚁也常被视为勤劳和合作的象征,在儿童作品中蚂蚁经常被用以教导小朋友勤劳和合作的重要性,如伊索寓言的《蚂蚁和蟋蟀》。[27][28]