蚂蚁的奇妙世界——评《蚂蚁之美：进化的奇景》

  

图1 《蚂蚁之美：进化的奇景》（2014年，清华大学出版社）

我国对蚂蚁的研究起步较晚，很长时间都停留在对外国著作的翻译阶段。例如，我国翻译了法国作家贝尔纳·韦伯著的“蚂蚁帝国三部曲”：《蚂蚁帝国》《蚂蚁时代》《蚂蚁革命》和德国作家贝尔特·荷尔多布勒著的《蚂蚁》，前者偏重于科普，后者偏重于学术。幸运的是，我国学者也逐渐对这一话题产生了兴趣。例如，王敬东著的《蚂蚁的故事》，就是一本有趣的少儿科普书，图书内容简单，作者自己也说这本书只适合7—10岁的儿童阅读。《蚂蚁之美：进化的奇景》图文并茂、语言生动，不仅是一本针对蚂蚁的科普图书，还对研究蚂蚁有重要的学术价值。此书于2014年5月由清华大学出版社出版。作者冉浩不仅是北京市科普作协会员，科学松鼠会成员，也是珍稀濒危动植物生态与环境保护（广西师范大学）省部共建教育部重点实验室特聘研究员。

全书分成三部分。第一部分是“荣耀帝国”，概括和描述了蚂蚁王国的基本情况。蚂蚁是古老的物种，演化成功能追溯到不晚于1.2亿年前的白垩纪（作者说白垩世）。蚂蚁数量众多，比其他社会性昆虫的总和还要多，约占地球动物总和的10%。另外，蚂蚁的影响力也惊人，有能力干预植被的分布和改变地表景观，甚至影响着整个地表生物圈。虽然蚂蚁的个体力量很弱小，但它们总是以群体的形式出现，这就能使之居于昆虫生态的中心。蚂蚁的成功也离不开与其他生物的合作。例如，被子植物的生长不仅为蚂蚁提供了栖息地，也为其提供了食物的来源。

在群体中，各类蚂蚁分工明确，各司其职。蚁后是这种生物的集体核心，是有生殖能力的雌性，在群体中体型最大。工蚁是不发育的雌性，没有生殖能力，职责主要是建造和扩大巢穴、采集食物、饲喂幼虫及蚁后等。兵蚁也是没有生殖能力的雌蚁，头大，上颚发达，可以粉碎坚硬食物，也可以作为战斗武器。雄蚁体型较小，上颚也不发达，主要职能是与蚁后交配，但完成交配后不久即死亡。

蚂蚁的巢穴在地下。如果不使用特殊方法，很难窥视其全部。直至1988年威廉姆斯和洛夫格林把浇筑工艺应用于蚁穴的研究结构，我们才可以看到其全貌。然而，有些蚂蚁不仅在地上安家，也会在植物（如树）上安家，如多刺蚁、举腹蚁。

通过对以上四方面的审核，可以有效避免可能会出现的错误或问题，并及时发现异常数据，采取补救措施，把好监测数据质量关，保证监测数据准确可靠，为环境综合治理提供科学依据。

算例3 对于文献[17]的多智能体系统,通信拓扑在图1的与之间切换.同样地，取通信时延上界τ0=0.08.图8～9分别表示多智能体的运动轨迹、位置变化与速度变化曲线.由图可知，利用文献[17]提出的脉冲控制协议亦可实现多智能体系统的编队控制.然而，根据式 (22)，将系统的编队控制一致性所用时间限定为5s,本文的通信代价指标T=4.9，而文献[17]通信代价指标T=5.2.于是，相较于文献[17]，本文提出的脉冲控制协议在实现系统编队控制的同时，更能够节约系统能量与通信代价.

领地对于蚂蚁群体非常重要，因为它能为其提供食物资源和繁殖后代的环境。正是由于领地如此重要，蚂蚁的群体之间才会爆发战争。这种战争不仅包括地面战争，还包括地下战争；不仅包括立体进攻，也包括拉锯战。然而，蚂蚁之间的争斗能否取胜的关键不在于单个兵蚁的强壮，而是群体的力量。再强壮的蚂蚁也不能战胜哪怕是最小的群体蚂蚁。然而，蚂蚁之间的战争并不总是武斗，也有文斗。仪式性的战斗也成为蚂蚁社会的一种普遍现象。

The most common toxicities are skin rash and hypomagnesemia[61,62]. To prevent severe skin toxicity,preventive skin treatments are often performed for patients treated with cetuximab.

此书的第三部分，即做个初级蚁学家。作者不仅教我们如何观察蚂蚁、制作蚂蚁标本、到野外摄影，还传授我们如何饲养蚂蚁、如何制作蚂蚁的巢穴以及注意事项。

此书的第二部分，即蚁界百族之中，作者着重介绍了几种古老的蚂蚁，如弗瑞蜂蚁、大眼响蚁和细蚁。大山齿猛蚁是具有最强攻击力的蚂蚁。这种蚂蚁巨大的上颚犹如烧火钳，因此也被称为拿有“烧火钳”的蚂蚁。拿有“镰刀”的蚂蚁，即镰猛蚁，其上颚微微上翘，如同镰刀一样。有一种蚂蚁看上去有点驼背，或者被捏一下就会弓起来，由此被称为弓背蚁；然而，由于喜欢在木头里做巢，外国称为木匠蚁。有一种蚂蚁力气很大，被称为“大力士”铺道蚁。另一种蚂蚁被称为“大头蚁”。其被分成两型，即普通的工蚁和专为斗争而生的兵蚁。另一种蚂蚁很小，但经常以成群结队的形式出现，被称为“行军蚁”。作者在书中还提到了白蚁：尽管白蚁和蚂蚁的社会结构极为相似，但这两者是不同的生物，白蚁是昆虫的近亲。

为了维持巢群成员的数量，蚂蚁必须从领地内获得稳定而充足的食物。蚂蚁从不挑食，无论是鲜肉、腐肉还是谷类，都是其美味佳肴。在觅食过程中，它们进行群体协作，讲究策略。例如，法老蚁就遵循“Y型法则”搜寻食物。

蚂蚁之所以古老且有庞大的数量，全靠其强大的生殖能力。巢穴每年都要培育出一批生殖蚁。与工蚁不同，生殖蚁长有翅膀，能在适当的时候离开巢穴，在空中交配。这是蚂蚁世界的婚飞。在高空中交配后的雌蚁落地，折断翅膀，钻入泥土，开始建设自己的王国；雄蚁则会因筋疲力尽而死亡。

该书一大亮点是，作者以自身的观察和经历展示了蚂蚁的特点和习性等。例如，作者绘声绘色地描述了2003年春天在河北大学校园内的蚂蚁群体之间的战争。另外，作者虽然是生物学的科班生，但他尽量避免使用非常专业化的术语。例如，“我尽量避免科、亚科、属之类过于专业的说法，代之以家族或其他我觉得合适的说法”。因此，该书通俗易懂，有利于向大众科普。但这并不代表作者的治学态度不严谨。其实，书中的资料都来自严谨的学术文献，这也使本书有很强的科学性。

经过精心设计，该书的3个附录，即中国常见蚂蚁婚飞时间、野外调查表和昆虫饲养记录表，对观察蚂蚁和研究蚂蚁也大有用处。另外，该书的参考文献不仅十分丰富也十分新颖，我们甚至可以看到有些文献是2013年的。

(1)利用PTC Creo 4.0软件对自动变位平台的行走机构和翻转机构进行了运动学仿真分析，得到了机构的速度曲线、加速度曲线和位置变化曲线。根据运动学分析结果可知，机构运动位置准确性高、启动和制动过程平稳，验证了金属铸锭全自动稀土打磨系统的可靠性；

然而，该书也并非完美无缺。该书许多章节非常独立，章节之间并没有什么逻辑关联，甚至有些混乱，这种情况在第一部分尤为突出。当然，这种情况也许与由材料汇集而成有关。

瑕不掩瑜，通过细致入微的观察和优美的文字表述，该书不仅展现了蚂蚁社会的友爱、团结和奉献精神，还展示了蚂蚁的权术、谋略和智慧。作为一本深入浅出地研究蚂蚁的读物，也是一本优秀的科普读物，这本书值得我们研读。这本书还获得了几个称号：第十届国家图书馆“文津图书奖”推荐图书、 国家新闻出版广电总局“2016年度向全国青少年推荐百种优秀出版物”、2014年度百道网“中国好书”榜新知类前10名。

（该文为中国科普作家协会评论活动征文）