螞蟻
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蟻科![]() | |
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火蟻 | |
科學分類 ![]() | |
界: | 動物界 Animalia |
門: | 節肢動物門 Arthropoda |
綱: | 昆蟲綱 Insecta |
目: | 膜翅目 Hymenoptera |
(未分級): | 單距類 Unicalcarida |
亞目: | 細腰亞目 Apocrita |
下目: | 針尾下目 Aculeata |
總科: | 蟻總科 Formicoidea |
科: | 蟻科 Formicidae Latreille, 1809 |
模式種 | |
Formica rufa | |
亞科 | |
參見亞科列表 | |
多樣性 | |
約1萬多種 |
螞蟻,古代又稱馬蟻[2]或馬螘[3],螞蟻是一種真社會性的昆蟲,屬於膜翅目(Hymenoptera)蟻科(Formicidae),膜翅目的其他昆蟲有胡蜂、黃蜂等。最早的螞蟻化石年代為1億年的白堊紀[1],當開花植物逐漸繁盛後,螞蟻的種類開始多樣化,有假說認為螞蟻是從侏羅紀的原始胡蜂演化而來,螞蟻和胡蜂的差異是螞蟻的觸角為膝狀,腹部有腹柄節。
螞蟻屬完全變態昆蟲,要經過卵、幼蟲、蛹等階段才發展為成蟲,大部分的物種在幼蟲階段沒有移動能力,由工蟻餵養,工蟻覓食時會把液態食物吃下,回巢後再吐出餵給幼蟲,成蟲之間也以這種方式交換食物,此行為稱作「交哺 」(trophallaxis),幼蟲發育時需要舒適的溫度,因此工蟻經常將它們搬來搬去,維持合適的生長環境。大部分螞蟻可粗分為三個階級:工蟻、雄蟻和蟻后,雌幼蟲發育成工蟻或是蟻后則取決於幼蟲期獲得的養分[來源請求]。工蟻沒有翅膀,只有雄蟻和處女雌蟻有翅膀,雌蟻交配後會把翅膀拔掉,雄蟻在交配後一段時間便會死亡。
除了南極洲及少數一些島嶼外,大部份的陸域生態系統都有螞蟻,佔陸生動物生物量的15–25%[4]。真社會性,以及營造適合的微棲地(蟻巢)、覓食及禦敵的能力是螞蟻能在眾多生態系統棲息的原因。螞蟻和其他物種的交互行為可以分為擬態、偏利共生、寄生及互利共生幾種[5]。
螞蟻一般能扛起比自己重多倍的物件,這吸引了機械工程師研究。螞蟻的群體有分工、個體之間的溝通、以及解決問題的能力[6]。人類會將螞蟻用作料理(吃起來酸酸的)、藥用或是儀式用途,也有人把螞蟻當成寵物飼養。有些螞蟻可以用於生物防治[7]。不過螞蟻會破壞作物及侵入房屋,也和人類的生活有些衝突。入侵紅火蟻(Solenopsis invicta)是入侵物種之一。
螞蟻的階級
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螞蟻是真社會性動物,其分工方式可粗分為二種,依照形態分化分工及依照年齡分工,形態多形性(morph polyethism)與年齡多形性(age polyethism)。
形態多形性
形態多形性意思是不同個體形態不同,依據不同的形態決定個體在群體中的工作,也就是俗稱的「階級」,此外,螞蟻的性別由染色體的套數決定,為染色體倍性性別決定系統,受精的雙倍體 (2n) 為雌蟲,未受精的單倍體 (n) 為雄蟲。螞蟻的階級可粗分為:
蟻后
由受精的卵細胞發育而來,染色體雙套(2n),為有生殖能力的雌蟲,通常體型最大,生殖器官發達,大部分有翅,有翅的個體胸部與飛行肌發達,有翅的個體會在交配完後將翅膀脫去,負責產卵繁殖後代。
雄蟻
由未受精的卵細胞發育而來,染色體單套(n),大部分有翅,交配完不久後便會死去。
工蟻
由受精的卵細胞發育而來,染色體雙套(2n),為沒有生殖能力的雌蟲。負責搜尋食物、照顧蟻卵、幼蟲等大部分的工作,體型比兵蟻小。大部分工蟻不具生殖能力,少數情況下產出未受精卵,未受精卵有營養卵或是雄蟻卵兩種,營養卵是食物,雄蟻卵則會孵化成雄蟻;而某些物種的工蟻卵巢能夠發育,交配後能夠產下能發育的受精卵。部分物種的工蟻產卵管特化為螫針,可以用來制服獵物或是防衛蟻窩[8]。
兵蟻
由受精的卵細胞發育而來,染色體雙套(2n),為沒有生殖能力的雌蟲。某些物種的兵蟻頭部及大顎高度骨化且發達。兵蟻的功能不是只有防禦,某些物種的兵蟻負責粉碎堅硬食物,如熱帶火蟻(Solenopsis geminata)、收穫蟻屬(Messor spp.)。並非每個物種都有兵蟻,沒有兵蟻的物種包括針蟻亞科(猛蟻亞科)、琉璃蟻亞科(臭蟻亞科)、擬家蟻亞科(偽切葉蟻亞科)等。
一般來說頭部異速生長的大型個體稱作兵蟻(soldier),而頭部沒有異速生長的大型個體則稱作大型工蟻(major worker),但這兩個詞彙之間還是有難以區分的灰色地帶,很多學者傾向於統一使用「大型工蟻」一詞,相較於白蟻的兵蟻,螞蟻的兵蟻更像是放大版的工蟻。具有兵蟻的物種如大頭家蟻屬(Pheidole spp.),具有大工蟻的物種如巨山蟻屬(Camponotus spp.)。
年齡多形性
年齡多形性是指羽化時間不同的成蟲會表現出不同的行為,大致來說,年齡較大的個體會從事覓食與其他巢外工作,年齡較小的個體則會從事巢內的工作,如照顧幼蟲與蟻后、清理垃圾,挖掘巢穴等。學者認為此分工方式可以最大效率地利用每一個體,年老的個體壽命較短,所以從事比較危險的工作,年輕的個體壽命較長,所以從事較安全的工作。
剛羽化的工蟻負責巢中事務,如照顧幼蟲和蟻后、清掃環境、打理巢穴等;羽化較久的工蟻則出外覓食。幾乎所有的螞蟻都具有年齡多形性(Age polytheism)的分工機制,除了兩個物種以外,分別是 Amblyopone pallipes(鈍猛蟻亞科/鈍針蟻亞科物種) [9][10]和 大眼擬鬥牛犬蟻(Nothomyrmecia macrops)[11]。
形態概述
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除生殖階級外,所有個體無翅,觸角膝狀,某些物種觸角末端膨大,稱作「垂節(club)」,觸角第一節稱作柄節(scape),其他的節稱作鞭節(funiculus),大部分物種胸部和腹部之間隘縮,形成腰節(實際上屬於腹部的延伸,腰節"waist"只是方便稱呼)或稱腹柄節(petiole),第一腹節生於胸節處,形成「前伸腹節」,腰節一節或兩節(第二腹節、第三腹節;腹柄節〈petiole〉、後腹柄節〈postpetiole〉),腰節以後的腹節稱為「腹垂節」(gaster),某些物種腹部末端具螫針或孔。
胸節與前伸腹節合稱「中軀」(mesosoma; alitrunk),腹垂節稱作「後軀」(metasoma)。
螞蟻的體型範圍平均大約為 0.75 ~ 52 mm[12][13],目前已知體型最大的螞蟻為已滅絕的古巨蟻亞科,蟻后體長可達 6 cm ,翅膀長度可達 15 cm[14]。
螞蟻習性
螞蟻可以透過外激素溝通[15],一個螞蟻如果發現了食物,它就會在回家的路上留下一路的氣味,其他的螞蟻就會沿着這條氣味路線去找食物,並不斷地留下氣味加強氣味。如果這裏的食物被採集完了,沒有螞蟻再來,氣味就會逐漸消散。如果一隻螞蟻被碾碎,就會散發出強烈的警戒外激素,引起其他螞蟻進入警戒狀態。
螞蟻和其他昆蟲一樣透過觸角辨識氣味,觸角的末幾節膨大,呈膝狀彎曲,非常靈活。由於觸角是一對,因此既能辨别氣味的強度,也能辨識氣味來源的方向距離,成蟲互相交哺並通過其氣味了解對方的健康狀況,對方發現的食物等資訊。同時也能區別對方屬於從事哪個分工的階級,如負責挖洞築巢的,或是負責搜集食物的等。蟻后會不斷地分泌費洛蒙,這種費洛蒙能抑制工蟻的卵巢發育並讓工蟻知道蟻后還在巢內,一旦這種氣味消失,有些物種會出現新的蟻后,有些物種的工蟻則會開始產卵,填補蟻后的功能。
螞蟻用大顎啃咬以攻擊或自衛,山蟻亞科的物種能從腹部末端分泌蟻酸[16][17],刺激被叮咬的傷口紅腫疼痛;部分物種腹部末端具有螫針。
螞蟻亦是全世界力氣最大的昆蟲之一,牠的負重能力相當驚人,能拖動比牠體重還重1400倍的物品,也能背負52倍的物品。
亞科列表
- 蠻蟻亞科 Agroecomyrmecinae
- 鈍針蟻亞科 Amblyoponinae 鈍猛蟻亞科(包含 "新蟻亞科 Apomyrminae 離猛蟻亞科")
- 針琉璃蟻亞科 Aneuretinae 原臭蟻亞科
- †布朗長蟻亞科 †Brownimeciinae 布朗蟻亞科
- 琉璃蟻亞科 Dolichoderinae 臭蟻亞科
- 矛蟻亞科 Dorylinae 行軍蟻亞科
- 泛針蟻亞科 Ectatomminae 刺猛蟻亞科
- †古山蟻亞科 Formiciinae 始新蟻亞科
- 山蟻亞科 Formicinae 蟻亞科
- 異針蟻亞科 Heteroponerinae 異猛蟻亞科
- 細蟻亞科 Leptanillinae
- 火星蟻亞科 Martialinae
- 鬥牛犬蟻亞科 Myrmeciinae 犬蟻亞科(包含:擬鬥牛犬蟻亞科 Nothomyrmeciinae)
- 家蟻亞科 Myrmicinae 切葉蟻亞科
- 近針蟻亞科 Paraponerinae 近猛蟻亞科
- 針蟻亞科 Ponerinae 猛蟻亞科
- 盾角針蟻亞科 Proceratiinae 卷尾猛蟻亞科
- 擬家蟻亞科 Pseudomyrmecinae 偽切葉蟻亞科
- †蜂蟻亞科 †Sphecomyrminae
- †幽冥蟻亞科 †Haidomyrmecini 冥蟻亞科
地位尚待釐清
- †阿爾曼蟻亞科 †Armaniinae(屬於蟻總科 Formicoidea ,有些學者將其視為蟻科,有些學者將其視為類似螞蟻的蜂類)
螞蟻種類
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![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/LeafAnt.jpg/169px-LeafAnt.jpg)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Myrmica_puceron.jpg/220px-Myrmica_puceron.jpg)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/74/Harpegnathos_venator2.jpg/220px-Harpegnathos_venator2.jpg)
螞蟻種類族繁不及備載,以下列舉幾種習性特殊的螞蟻:
- 行軍蟻(Dorylus spp.)不築巢,而是不停地遷徙,一路上吃掉所有它們碰到的昆蟲和小動物,在行進過程中工蟻用自己的身體為幼蟲和蛹搭建臨時宿營地。
- 有些螞蟻會掠奪其他螞蟻的蛹和幼蟲,孵化後的工蟻會成為群體的一份子,此行為稱作奴役行為(dulosis)。如 Polyergus lucidus 奴役 Formica archboldi 。
- 有些螞蟻的蟻后會潛入其他螞蟻的巢內並產卵,利用其他螞蟻的工蟻來幫她照顧後代,這種行為稱作寄居行為(inquilinism)。如刺棘山蟻(Polyrhachis lamellidens) 與日本山蟻(Formica japonica)。
- 有些螞蟻具有觸發式大顎(trap-jaw)又稱陷阱顎,觸發式大顎能以極快的速度夾住獵物,或是利用大顎關上時的反作用力彈飛自己以躲避敵人。如鋸針蟻屬/大齒猛蟻屬 (Odontomachus spp.)。
- 入侵紅火蟻(Solenopsis invicta)遍佈世界,為百大入侵種之一。
- .收割家蟻屬/收穫蟻屬(Messor spp.)專食種子,會把種子收集起來,進而傳播種子。
- 蜜罐蟻(Honey pot ants)的工蟻腹部節間膜彈性極佳,當工蟻大量攝入液體食物時節間膜會舒張,腹部可以脹得非常大,一般提到的蜜罐蟻有兩種,分別為澳洲的 負蜜蟻屬/(Melophorus)與北美洲的 蜜罐蟻屬(Myrmecocystus),但是工蟻腹部能脹得極大的螞蟻不只上述兩屬,更多資訊請看蜜蟻。
- 掠針蟻/鐮猛蟻屬(Harpegnathos spp.),屬於針蟻亞科(Ponerinae)。Harpegnathos venator 分佈於中國雲南省西雙版納,中國大陸稱為「獵鐮猛蟻」,多蟻后型,工蟻體長15 ~ 18 mm,最明顯的特徵是鐮刀狀的大顎,還有巨大發達的複眼,頭部額部上生有三個單眼,體呈黑褐色,觸角大顎和足部呈紅褐色,外骨骼高度骨化,腹部末端生有螫針,身型修長,壽命為 2 ~ 3 年;蟻后和工蟻形態相似,體長約 18 ~ 20 mm,最大區別是胸部比較粗大,且兩側有翅膀脫落的痕跡,壽命達十餘年,肉食性,受驚嚇會跳躍逃走,視力特佳能看到一公尺外的物體,狩獵採伏擊方式,發現獵物時會慢慢靠近同時腹部會高頻率的左右擺動,咬住獵物的同時會以螫針刺入獵物體內。
- 棒結近猛蟻(Paraponera clavata)又稱子彈近猛蟻(舊名),體長可超過 2.5 公分。由於被螫後毒液能造成極度疼痛,其痛覺和被子彈打中一樣痛,因此被冠以子彈蟻的俗名。
- 切葉蟻:多指切葉蟻屬/芭切葉蟻屬(Atta spp.)及頂切葉蟻屬(Acromyrmex spp.)的物種,切葉蟻以大顎切下樹葉後帶回巢中培養真菌,以取食孢子球。
與螞蟻有交互作用的生物(蟻客)
傾向於螞蟻互動(寄生、共生、掠食等)的生物稱作為蟻客(Myrmecophiles),此特性稱作為喜蟻性(Myrmecophilous)。
- 蚜蟲:它可以分泌出含蜜的物質,為它們趕走天敵[21],不時將它們搬移到食物充足的區域,然後收集它們的分泌物作為食物。
- 介殼蟲:多數的雌介殼蟲會排出具甜味的分泌物,和螞蟻形成互利共生的關係,這種狀況和螞蟻與蚜蟲間的互動相仿,而雄介殼蟲則具發達的翅膀,能自由飛行[22]。
- 蟻蟋科(Myrmecophilidae)的幼蟲能分泌含蜜的物質,有的螞蟻將其帶入蟻巢保護,白天移出到進食區域,晚上再帶回巢內保護。有些蟻蟀取食蟻巢中的食物碎屑,有些則取食螞蟻的幼蟲及卵。
- 衣魚:有些衣魚會生活在蟻巢中,取食蟻巢中的食物碎屑。
- 隱翅蟲:有些隱翅蟲會生活在蟻巢中,取食蟻巢中的食物碎屑或幼蟲及卵。
- 有些食蟻類的昆蟲幼蟲會散發出和螞蟻相同的氣味,使螞蟻誤以為是自己的幼蟲,將其帶回巢內,它們會捕食螞蟻的幼蟲,這最有名的例子就是黑灰蝶幼蟲與螞蟻之間的關係,有些種類的黑灰蝶幼蟲會分泌蜜露給螞蟻吃,產生互利共生的關係,而有些種類則是會大半生在蟻巢內度過,甚至捕食蟻巢內螞蟻的幼蟲,變成一種寄生,如胡麻霾灰蝶、大斑霾灰蝶、淡青雀斑小灰蝶[23]及塔銀線灰蝶等。
植物與螞蟻的關係
- 螞蟻保護植物:例如櫻花、野豌豆等植物會在葉子或莖上分泌蜜露,螞蟻會蒐集這些植物的蜜露與汁液為食,所以螞蟻也會保護這些植物的葉子免受其他昆蟲吃掉的危機。
- 螞蟻為植物播種:如山慈菇、紫花地丁及側金盞花等這些開花植物的種子,會散發出類似螞蟻幼蟲的氣味,所以螞蟻看到後就會急忙搬回巢穴內,等過了一陣子之後,種子的味道又變成跟幼蟲死掉的氣味相似時,螞蟻又會將種子搬離巢穴,就在這搬進搬出的過程中,這些植物的種子藉由螞蟻的協助而四處發芽生長,例如黑山蟻就會搬山慈菇的種子[24]。
人類與螞蟻的關係
- 螞蟻一般可以清除動物屍體,此外,很多農作物開花也會產生蜜露,吸引螞蟻採食,而達到授粉的效果,螞蟻在土壤內鑽洞,使土壤疏鬆,有利於農作物的根部在鬆軟的土壤中生長,再者,螞蟻也可以做為農作物有無農藥殘留的指標,所以,螞蟻在農業方面也可產生不少益處。
有的種類的螞蟻可以捕食農業害蟲,如灰末蟻(PP ant)可防治柑橘葉甲,竹筒蟻(Tetramorium guineense)可防治甘蔗螟蟲,所以,人類也可透過生物防治,以螞蟻來防治農作物的害蟲,不灑農藥,有機健康栽培農作物[25]。螞蟻在取食一條死蛇 - 但也有許多種螞蟻會危害農作物,保護害蟲。
- 有些螞蟻會攻擊咬傷人,如入侵紅火蟻。
白蟻不是螞蟻,白蟻是蜚蠊目等翅下目的昆蟲,親緣關係與隱尾蠊科最接近。
文化
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螞蟻可作為食物,像例如《酉陽雜俎·蟲篇》載:「 秦中多巨黑蟻,好鬥,俗呼為馬蟻。」《禮記》記載:「蚳醢以供天子饋食。」蚳即蟻卵,蚳醢是周朝時採集蟻蛹加桂皮,薑末等製成,是帝王食補;唐代劉恂《嶺表錄異》卷下也提到說:「交廣溪峒間酋長,多取蟻卵,淘澤令淨,鹵以為醬,或云味酷似肉醬,非尊貴不可得也。」;此外,南宋陸游《老學庵筆記》載《北戶錄》云:「廣人於山間掘取大蟻卵為醬,按此即所謂蚳醢也,三代以前固以為食矣。」;在華人社會之外,傣族至今仍用編織蟻卵製醬,稱為薩裏木松,傣語的「薩」(ซอส)就是醬的意思;另外在墨西哥,當地人亦會在一種美洲切葉蟻屬[錨點失效]物種在當地繁殖飛翔時捕獲製成醬。除了當普通的食材外,螞蟻自古以來是一種藥引,《本草綱目》載:「蟻力最大,能舉同身鐵,故人食之亦力大也。」又載:「益氣力,澤顏色」。
除了當食物外,也有人把螞蟻當成寵物飼養[26]。日本動畫與漫畫《輕鬆百合》中,也有提及赤座燈里在學校飼養螞蟻;另外也有人飼養螞蟻來決鬥,袁宏道有《鬥蟻》一文:「取松間大蟻,剪去頭上雙鬚,彼此鬥咬,至死不休。問之,則曰:『蟻以鬚為眼,凡行動之時,先以鬚左右審視,然後疾趨。一抉其鬚,即不能行。既憤不見,因以死鬥。』試之良然。余謂蟻以鬚視,古未前聞,且蟻未嘗無目,必恃鬚而行,亦異事也。」
另外,螞蟻也常被視為勤勞和合作的象徵,在兒童作品中螞蟻經常被用以教導小朋友勤勞和合作的重要性,如伊索寓言的《螞蟻和蟋蟀》。[27][28]
參考文獻
引用
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來源
- 書籍
- Hölldobler, B.; Wilson, E.O. The Ants. [Harvard University Press. 1990. ISBN 0-674-04075-9.
延伸閱讀
[在維基數據編輯]
外部連結
- 1991年獲普利茲獎的關於螞蟻研究(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) (英文)
- 小小螞蟻大世界(上),臺灣公共電視台(PTS)兒少節目,下課花路米第749集。 (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- 小小螞蟻大世界(下),臺灣公共電視台(PTS)兒少節目,下課花路米第750集。 (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
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