一系列三个小故事。之一

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找路对蚂蚁很重要。它们那么小，一个小花园那么大地方就是它们的半个世界了. 蚂蚁虽小但也要每天出去找食。蚂蚁的食物一般是随机地散布在不同的地方的，“随机散布”的意思就是说这里有几粒种子，那边有几滴花蜜，没有一个固定的地方。所以蚂蚁出去找食的时候总是一大群工蚁出窝去找，当某一个蚂蚁找到食物，就马上回窝报告，其他蚂蚁就会随之而来，排成队把食物搬回窝里。

     可是当一个蚂蚁找到食物源，其他蚂蚁是怎样跟着它找到食物，又怎样跟着它把食物运回家呢？这就是我要讲的第一个小故事。

    故事的主人公是个科学家，名叫威尔逊。这个威尔逊太有名了，世界上的人都叫他“EO Wilson”（图一右）。我想现在小盆友们都是从小学英语，就跟着世界人民一起叫他 EO Wilson吧。EO Wilson 生于1929年，他从小喜欢自然，喜欢观察动物，可是在他七岁的时候钓鱼弄伤了右眼，失去了视觉。少了一只眼使他在野外观察动物增加了很多困难，所以他就转向观察昆虫。他的左眼有非常好的视力，能看到小虫子腿上的毛毛。他九岁的时候就开始在他家附近的石溪公园采集昆虫标本。这个公园在美国首都华盛顿的西北，有延绵二十几公里的峡谷和小溪（图二）。

    年轻的EO Wilson想要当一名昆虫学家。可是在当时第二次世界大战的时候买不到固定昆虫标本用的昆虫针。于是他只好转向收集蚂蚁。因为蚂蚁标本可以用小瓶子来保存。1955年，他得到哈佛大学的博士学位，论文就是研究一种蚂蚁的形态。不久后他开始对蚂蚁找路的原理产生兴趣。一群蚂蚁究竟是靠什么来跟着找到食物的蚂蚁呢？

     看到这小盆友可能会说，他一定是像电视剧里的科学家那样，穿上白大褂，把哈佛大学那些昂贵的美国仪器一开，就研究清楚了。真正的科学研究并不是这样的，任何一种成果首先来自清晰的思路和仔细的观察。EOWilson靠着从小建立的强烈兴趣，在巴西热带雨林里忍受着极端困苦的自然条件仔细地观察一种巴西红蚂蚁（Solenopsissaevissima，又叫火蚂蚁）。慢慢地他有了一些想法，蚂蚁是依靠气味来找路的。第一只找到食物的蚂蚁会在回窝的路上留下一些气味，后来的蚂蚁就顺着气味找到食物，再顺着气味回到窝里。这种通过观察产生的“想法”在科学上叫作“假说”（hypothesis）.  科学发现的过程就是通过观察提出一个个假说，并用实验方法把一个个假说证实或否定。如果想证实蚂蚁是通过气味来找路的，就首先要证实，1. 这种气味必须是蚂蚁产生的，而不是像蜜糖那样的食物气味来吸引蚂蚁。2. 把这种气味画在路上可以引导蚂蚁，而并不需要前面真的走过一只找到食物的蚂蚁。

   EO Wilson的实验非常简单，为了证明蚂蚁能产生引导其他蚂蚁的气味，他首先收集了几百只蚂蚁，晾干碾碎后放在酒精里浸泡，然后让酒精逐渐蒸发，留下一小滴“精油”。他用细毛笔粘了一点精油，在蚂蚁经过的路径上画了一个岔路，果然能引导后来的一大群蚂蚁走到岔路上去。这就初步证明了蚂蚁确实是靠蚂蚁本身产生的气味来引导的。然后他想知道在蚂蚁身体中究竟是哪个器官产生这种找路气味。这就难多了，但他的仪器只是杂货店里五分钱买来的小刀。他仔细地把晾干的蚂蚁切成很多部分，几百只蚂蚁，头部，腿，胸，尾巴等各堆成一小堆。然后分别用酒精浸泡提取，结果发现尾部提取物有极为强大的吸引作用，而身体其他部分则没用。他为自己的发现大为兴奋，下一步就是把几百只蚂蚁的尾部解剖开，把里面的肠子，腺体等一一分开提取。最后发现气味是由尾部一个小小的腺体，杜佛氏腺体（Dufour’sgland）产生的（图3）。杜佛氏腺体是法国科学家杜佛（Jean-MarieLéon Dufour 1780－ 1865）于1841年发现的。这种腺体在所有细腰（Apocrita）昆虫里都有。原来认为杜佛氏腺体的功能只是帮助产卵和注射叮人的毒液，EOWilson发现工蚁利用这个腺体来产生找路的气味。1962年, EO Wilson终于用坚实的实验证据证明巴西红蚁是利用气味来找路的。

    这种气味被归属为在一个动物种群内个体与个体互相通讯的化学物质，有个特殊的名子叫菲若蒙（pheromone）.

1962年, EO Wilson发表了一篇文章，用坚实的实验证据证明巴西红蚁是利用气味来找路的。他的开创性发现不只是影响了昆虫学，而在更为广大的研究领域内，开创了研究种群内个体交流，集体智慧和为了集团利益牺牲个体的利他行为等。人类社会和蚂蚁社会有类似的等级结构，群体行为和利他行为。所以EO Wilson后来最有名的事业是利用研究蚂蚁社会来来研究人类社会。

       就象蚂蚁用叮人的毒腺产生找路的物质一样，据说男找女，女找男的过程中， 菲若蒙也起了很大作用，尤其是在一见钟情的速配过程中。很多缺德带冒烟的商家多少年来就想造出这种香水，除了用于猎艳，也可能瞬间决定几亿的商业合同的命运。

（待续）