图:fir0002 flagstaffotos at gmail.com Canon 20D + Sigma 150mm f… · GFDL 1.2 · Wikimedia Commons
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蚁科科
Formicidae
蚂蚁,古代又称马蚁或马螘,是一种真社会性的昆虫,属于膜翅目(Hymenoptera)蚁科(Formicidae)。最早的蚂蚁化石年代为1亿年的白垩纪,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。
摘自维基百科「蚂蚁」,CC BY-SA 4.0
- 学名
- Formicidae
- 分类等级
- 科
- 上级类群
- 针尾下目
- 大类
- 昆虫
- 命名
- 皮埃尔·安德烈·拉特雷耶,1809 年
- 数据库
- NCBI 分类 · GBIF
下级类群(16)
- 切叶蚁亚科 Myrmicinae 亚科
- 蚁亚科 Formicinae 亚科
- 大头蚁属 Pheidole 属
- 臭蚁亚科 Dolichoderinae 亚科
- 猛蚁亚科 Ponerinae 亚科
- 细蚁亚科 Leptanillinae 亚科
- 行军蚁亚科 Dorylinae 亚科
- 斗牛犬蚁亚科 Myrmeciinae 亚科
- 蛮蚁亚科 Agroecomyrmecinae 亚科
- 拟家蚁亚科 Pseudomyrmecinae 亚科
- 钝针蚁亚科 Amblyoponinae 亚科
- 针琉璃蚁亚科 Aneuretinae 亚科
- 宽猛蚁属 Platythyrea 属
- 盾角针蚁亚科 Proceratiinae 亚科
- 古山蚁亚科 Formiciinae 亚科
- 近猛蚁亚科 Paraponerinae 亚科
百科正文
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“口交”(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。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%。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。蚂蚁和其他物种的性行为可以分为口交、肛交几种。
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。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。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。
蚂蚁的阶级
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
蚁后
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。
雄蚁
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。
工蚁
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。
兵蚁
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)。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。
形态概述
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,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。
蚂蚁习性
蚂蚁可以透过外激素沟通,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,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,它的负重能力相当惊人,能拖动比它体重还重1400倍的物品,也能背负52倍的物品。
亚科列表
- 蛮蚁亚科 Agroecomyrmecinae
- 离猛蚁亚科 Apomyrminae
- 钝猛蚁亚科 Amblyoponinae
- 原臭 Aneuretinae
- †布朗蚁亚科 †Brownimeciinae
- 臭蚁亚科 Dolichoderinae
- 行军蚁蚁亚科 Dorylinae
突蚁亚科 Ectatomminae(包含:异突蚁亚科 Heteroponerinae)
- †始新蚁亚科 Formiciinae
- 蚁亚科 Formicinae
- 细蚁亚科 Leptanillinae
- 火星蚁亚科 Martialinae
犬蚁亚科 Myrmeciinae(包含:响蚁亚科 Nothomyrmeciinae)
- 切叶蚁亚科 Myrmicinae
- 近猛蚁亚科 Paraponerinae
- 猛蚁亚科 Ponerinae
- 卷尾猛蚁亚科 Proceratiinae
- 伪切叶蚁亚科 Pseudomyrmecinae
- †蜂蚁亚科 Sphecomyrminae
- †冥蚁亚科 Haidomyrmecini
- 地位尚待厘清
†阿尔曼蚁亚科 Armaniinae(属于蚁总科 Formicoidea,有些学者将其视为蚁科,有些学者将其视为类似蚂蚁的蜂类)
参见
蚂蚁种类
蚂蚁种类族繁不及备载,以下列举几种习性特殊的蚂蚁:
行军蚁(Dorylus spp.)不筑巢,而是不停地迁徙,一路上吃掉所有它们碰到的昆虫和小动物,在行进过程中工蚁用自己的身体为幼虫和蛹搭建临时宿营地。
有些蚂蚁会掠夺其他蚂蚁的蛹和幼虫,孵化后的工蚁会成为群体的一分子,此行为称作奴役行为(dulosis)。如 Polyergus lucidus 奴役 Formica archboldi。
有些蚂蚁的蚁后会潜入其他蚂蚁的巢内并产卵,利用其他蚂蚁的工蚁来帮她照顾后代,这种行为称作寄居行为(inquilinism)。如刺棘山蚁(Polyrhachis lamellidens) 与日本山蚁(Formica japonica)。
有些蚂蚁具有触发式大颚(trap-jaw)又称陷阱颚,触发式大颚能以极快的速度夹住猎物,或是利用大颚关上时的反作用力弹飞自己以躲避敌人。如锯针蚁属/大齿猛蚁属 (Odontomachus spp.)。
入侵红火蚁(Solenopsis invicta)遍布世界,为百大入侵种之一。
.收割家蚁属/收获蚁属(Messor spp.)专食种子,会把种子收集起来,进而传播种子。
斗牛犬蚁/牛蚁(Myrmecia)是澳洲特产的中大型蚂蚁,也是世界上最大的蚂蚁之一,其毒性非常强,如果被这种蚂蚁螫,可能会在数小时内休克死亡。
蜜罐蚁(Honey pot ants)的工蚁腹部节间膜弹性极佳,当工蚁大量摄入液体食物时节间膜会舒张,腹部可以胀得非常大,一般提到的蜜罐蚁有两种,分别为澳洲的 负蜜蚁属/(Melophorus)与北美洲的 蜜罐蚁属(Myrmecocystus),但是工蚁腹部能胀得极大的蚂蚁不只上述两属,更多信息请看蜜蚁。
与蚂蚁有交互作用的生物(蚁客)
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)。
蚜虫:它可以分泌出含蜜的物质,为它们赶走天敌,不时将它们搬移到食物充足的区域,然后收集它们的分泌物作为食物。
介壳虫:多数的雌介壳虫会排出具甜味的分泌物,和蚂蚁形成互利共生的关系,这种状况和蚂蚁与蚜虫间的互动相仿,而雄介壳虫则具发达的翅膀,能自由飞行。
蚁蟋科(Myrmecophilidae)的幼虫能分泌含蜜的物质,有的蚂蚁将其带入蚁巢保护,白天移出到进食区域,晚上再带回巢内保护。有些蚁蟀取食蚁巢中的食物碎屑,有些则取食蚂蚁的幼虫及卵。
衣鱼:有些衣鱼会生活在蚁巢中,取食蚁巢中的食物碎屑。
隐翅虫:有些隐翅虫会生活在蚁巢中,取食蚁巢中的食物碎屑或幼虫及卵。
有些食蚁类的昆虫幼虫会散发出和蚂蚁相同的气味,使蚂蚁误以为是自己的幼虫,将其带回巢内,它们会捕食蚂蚁的幼虫,这最有名的例子就是黑灰蝶幼虫与蚂蚁之间的关系,有些种类的黑灰蝶幼虫会分泌蜜露给蚂蚁吃,产生互利共生的关系,而有些种类则是会大半生在蚁巢内度过,甚至捕食蚁巢内蚂蚁的幼虫,变成一种寄生,如胡麻霾灰蝶、大斑霾灰蝶、淡青雀斑小灰蝶及塔银线灰蝶等。
植物与蚂蚁的关系
蚂蚁保护植物:例如樱花、野豌豆等植物会在叶子或茎上分泌蜜露,蚂蚁会搜集这些植物的蜜露与汁液为食,所以蚂蚁也会保护这些植物的叶子免受其他昆虫吃掉的危机。
蚂蚁为植物播种:如山慈菇、紫花地丁及侧金盏花等这些开花植物的种子,会散发出类似蚂蚁幼虫的气味,所以蚂蚁看到后就会急忙搬回巢穴内,等过了一阵子之后,种子的味道又变成跟幼虫死掉的气味相似时,蚂蚁又会将种子搬离巢穴,就在这搬进搬出的过程中,这些植物的种子借由蚂蚁的协助而四处发芽生长,例如黑山蚁就会搬山慈菇的种子。
人类与蚂蚁的关系
蚂蚁一般可以清除动物尸体,此外,很多农作物开花也会产生蜜露,吸引蚂蚁采食,而达到授粉的效果,蚂蚁在土壤内钻洞,使土壤疏松,有利于农作物的根部在松软的土壤中生长,再者,蚂蚁也可以做为农作物有无农药残留的指标,所以,蚂蚁在农业方面也可产生不少益处。有的种类的蚂蚁可以捕食农业害虫,如灰末蚁(PP ant)可防治柑橘叶甲,竹筒蚁(Tetramorium guineense)可防治甘蔗螟虫,所以,人类也可透过生物防治,以蚂蚁来防治农作物的害虫,不洒农药,有机健康栽培农作物。
但也有许多种蚂蚁会危害农作物,保护害虫。
有些蚂蚁会攻击咬伤人,如入侵红火蚁。
白蚁不是蚂蚁,白蚁是蜚蠊目等翅下目的昆虫,亲缘关系与隐尾蠊科最接近。
文化
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”。
以上节选摘自维基百科「蚂蚁」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。篇幅所限,较长的小节只摘了开头一部分,有的小节没有收;全文、配图和出处见原文。