我用蚂蚁语说了梦话…九州大学的蚂蚁博士调查的蚂蚁会说话,这是一个令人吃惊的事实
※图为示意图※本文是村上贵弘《不工作的蚂蚁、过劳死的蚂蚁、社会变得幸福的提示》(扶桑社新书)的一部分重新编辑而成。
■“蚂蚁会说话吗? ”半信半疑……如果“蚂蚁会说话”,大家会怎么想呢?
“山雀说有语法,蚂蚁说了也不奇怪,看起来很开心! ”
如果有人这么想,“蚂蚁不可能说话! ”也有人会心一笑吧。
对话和语言是人类固有的。 用声音交流是人类的专卖专利。 其他生物可能有希望是更简单的东西的愿望。
我自己一开始半信半疑。 但是,2012年9月,在巴拿马共和国巴洛科罗拉多岛的史密森尼热带研究所的宿舍里,在装有“食蚁”工作蚁的饲养箱子前,我确信了这一点。
蚂蚁会说话。
■我读研究生的时候,在巴拿马发现的第一只蚂蚁就是蘑菇·蚂蚁,我把包括螳螂在内的蘑菇·蚂蚁作为研究对象。 因为为了硕士论文的调查,访问巴拿马,偶然发现的第一只值得纪念的蚂蚁是名为“花白蘑蚂蚁( Cyphomyrmex rimosus )”的蘑菇蚂蚁。
菇科蚂蚁属于塔夫绸亚科,分布在以新热带为中心的南北美洲。 现在记载了20属约250种。
菇科蚂蚁的社会结构发生了连续的变化,从菌落大小为100个左右的社会结构比较简单的蚂蚁,到菌落大小为数百万个、工蚁作用被细分的鹞鹰蚂蚁,应有尽有。
食心菌是其中习性相当奇怪的蘑菇。 另一方面,小时候我的偶像昆虫——鹞鹰蚂蚁也是菇蚁的同类,但后来变成了分枝的种类。 这样,蘑菇蚂蚁是非常适合验证各种进化途径的蚂蚁。
■我对语音数据进行了研究,以至于用蚂蚁语说梦话。这30多年来,我一直在进行蘑菇·蚂蚁的农业- -菌食行为的进化和生态等的研究。 然后,2012年9月。 面对健谈的螳螂巢,“使用菇蚁们,还可以明确语音交流、进化和社会复杂性之间的关系! ”确信了这一点。
发现了一个非常有趣的研究课题,我的兴奋不已。
从那以后,我一直把“蘑菇蚂蚁语音交流”作为我的主要研究主题,在巴拿马热带雨林中采集蚊虫叮咬的声音,对夜晚的声音数据进行分类,用蚂蚁语说梦话,被女儿牵着鼻子走,通过多种途径进行了实验。
关于语音交流的研究,在前着《用蚂蚁语说了梦话》(扶桑社新书)中,论文执笔中能够介绍的部分有限。 3年后的今天,实际上论文也没有被接受(被允许刊登在杂志上),所以无法介绍到数据的深层。 但是,我想尽量比上次更详细地说明一下。
蚂蚁说话时会把腹部和腹部摩擦发出声音,但它并不是靠嘴发声的。 蚂蚁的发音器官位于“腹柄节”和腹部。 腹柄节是蚂蚁胸部和腹部之间的小节。 昆虫中只有蚂蚁有腹柄节,蚂蚁抓住腹柄节后腹部的活动范围扩大,在狭小的土壤中也能自由活动。
蚂蚁的话一定有腹诽。 那个数量是一个或两个。 拥有两个会成为更复杂的结构,功能也变得多样。
其腹柄节的一部分形成圆弧状的薄刮刀状的结构,另一方面,在腹部的第一节上有像洗涤板一样的狭缝结构,成为摩擦器。 将它们摩擦在一起,发出脆脆的、啾啾的声音。
■触摸巢后,被大型工蚁惹怒的声音很大,但如果是工蚁的大型工蚁(体型较大的工蚁),捏起来靠近耳朵就能听到“嘎吱嘎吱”的声音。 不,如果是更大型的个体的话,筑巢就会生气,哇啦哇啦地出来,所以不用靠近耳朵也能听到。
我还记得1993年第一次摸白蚁巢的时候,兴奋的大工人非常生气,吓了我一跳。 是的,很多蚂蚁研究者本来就知道蚂蚁会发声。
不过,之所以能听到,是因为个体大小很大,中型工人以下发出的声音,人耳无法感知。 因此,我们使用独自开发的高性能录音装置收集声音。
■虽然听声音的结构还处于谜团中,但关于蚂蚁在哪里听声音,出乎意料的是,认真调查的报告非常少。 专著中大致记载了通过腿节的器官和触角上接受刺激的“约翰斯顿器官”来感知声音。 但是,居然只有插图,完整结构的分析到了21世纪也只进行了1例。
听觉感受器的位置和结构因昆虫而异。 蚊子、苍蝇、蜜蜂靠触角上的约翰斯顿器官接受声音的刺激,螳螂靠腹部脚心的听觉器官听。 蟋蟀的腿有鼓膜,它能放大空气振动,将信号传送到听觉细胞进行感知,能感知比人类可听区域更广的频率。
虽然进化的起源与人类哺乳类完全不同,但听觉的机构和结构非常相似,可以说是“收敛”现象的教科书性事例。
这个蟋蟀的研究是我的共同研究者北海道大学的西野浩史博士进行的。 西野博士是昆虫“耳朵”研究的专家。 多么熟练地运用从脚上一点一点拔出蟋蟀听觉器官的神技,用免疫染色技术分析世界上无人发现的昆虫微细听觉细胞的结构的了不起的研究者。
■人类是“空气振动”,蚂蚁是“基质振动”,这里,一直使用的“声音”这个表达方式,蚂蚁和人类所接受的“声音”的传达方式、种类是不同的。 物体晃动后的振动会传递过来成为声音,但我们人类主要通过“空气振动”来听到声音。 声音是通过振动声带,振动空气而产生的。
说到蚂蚁,我们不怎么使用空气振动,总的来说,我们认为主要是感知沿着地面和树干等硬物传播的“基质振动”,并将其识别为“声音”。
虽然人和机制多少有些不同,但是把事物的振动当作波浪来理解是共通的。 倒不如说由于听觉器官在脚和触角上,可以说比人类更细致地感知到各种各样的振动。
■人类的脚步声会给蚂蚁带来很大的麻烦吗? “那人类的脚步声对蚂蚁来说是大噪音吗? 你可能会想”。 虽然现阶段还没有确凿的证据,但我认为如果超过某个阈值,恐怕就没有反应了。
我至今为止进行了巨大数量的行动观察。 从其经验来看,与其说蚂蚁的行为会随着周围空气振动音和基质振动音的大小而变化,不如说对特定频率产生反应的情况更多。
我想是只对合适尺寸的声音有反应,其他电信号不能传输。 人类也不能听到低频和超声波。 随着年龄的增长,8000Hz以上的所谓“蚊式音”就听不见了。 即使它们发出爆炸声,如果是无法接受的频率,我们也无法做出反应。
那么,螳螂在说什么呢? 录音后将各种声音分类,进行音素分析后,可以提取出约40种类型的声音。 但是,对蚂蚁的刺激、状况和声音的对应关系必须明确,在统计上有意义。
■在垃圾场附近,“汪汪”40种声音中,虽然没有全部出现统计上的明显差异,但至少有10种以上可以判别为不同的声音。 那些是在以下情况下发出的声音。
将埋在用镊子夹起的“吱吱”燕麦(菌的饵料)中的“吱吱”豆科的叶子剪掉“杜鲁·杜尔·杜尔·杜尔”连翘科的叶子的“丘奇”鹦鹉科的花剪掉 垃圾场附近特异的声音“汪汪”巢穴入口附近的警戒音“咯吱”托盘发出的警戒音“咯吱”照顾幼虫“咯吱”蚁后的警报“叮! 扎! 扎! ”
被镊子夹住或埋在洞里时发出“嘎吱嘎吱”的节奏良好的声音。 发出“住手,住手”“救命,救命”等信号,在向伙伴传达危险的同时,也有确保自己人身安全的意思。
■叶子变了,工蚁的声音也会变。通过室内实验,我们明确了幽门螺杆菌喜欢的植物和不那么喜欢的植物,因此我们还调查了实验性地给予它时会发出什么样的声音。
村上贵弘《不工作的蚂蚁·过劳死的蚂蚁·社会幸福的提示》(扶桑社新书)切豆科植物的时候,发出了“杜尔·杜尔·杜尔·杜尔”的有节奏的声音,“这片叶子真好啊! 经常能听到工蚁呼吁“大家集合”。
因为鹦鹉香蕉科的花是我还挺喜欢的植物,所以会发出“torule rule”的轻微的声音。 感觉是“如果可以的话,请聚集在一起”。
而且叶子很硬,切掉我不太喜欢的连翘科的叶子时会发出“啾啾”的声音。 据推测,这传达了“嗯,这片叶子很硬,不太好啊”的信息。
■蚁后的“扎! 扎! 扎! ”的可怕功能之外,照顾幼虫时的“咯吱咯吱”、蘑菇田上发出的“咚咚咚”等警报声等,如果你听了就会明白其中的区别(本书《不工作的蚂蚁·过劳死的蚂蚁》P247中)
录音中印象最深的是蚁后发出的声音。 鹞鹰蚁女王是有1万5000种蚂蚁中最大的。 蚁后和工蚁的音质和声音大小都完全不同。 蚁后的声音频率很大,从高音到低音都能发出,声音也很大。 另外,虽然没有语言的变体,但是信息性很高。
而且女王有时也会说:“扎! 扎! 扎! ”发出震撼的声音。 而且那个声音具有有点可怕的功能。
会让工蚁当场冻结。
■不仅是会下蛋的蚁后要长寿,蚁后在遭遇敌人袭击等危机时,首先只有自己最先逃跑。 工蚁必须留在原地战斗。 特别是螳螂认为女王通过声音来工作,并将此事传达给蚂蚁。
“蚁后多么卑鄙啊! 如果产卵的蚁后无法逃脱,就无法产生下一代,工蚁的存在意义也会明显降低。
由于螳螂工蚁的卵巢已经完全消失,所以一定要让蚁后长寿,多下蛋。
从人的常识来看,这可能显得很残酷,但在这种极限状态下,蚁后与工蚁的语音交流中,可以说充满了“真社会性”昆虫的精髓。
———-村上贵弘九州大学可持续社会决策科学中心副教授,1971年生于神奈川县。 茨城大学理学部毕业,北海道大学研究生院地球环境科学研究科博士课程结业。 博士(地球环境科学)。 研究主题是菌食蚂蚁的行为生态、社会性生物的社会进化等。 NHK E电视台“又吉直树的海豚鱼! ”此外,关于蚂蚁的生态等媒体演出也很多。 著作有《用蚂蚁语说了梦话》(扶桑社新书),共着有《蚂蚁的社会小虫子的大智慧》(东海大学出版部)等。 ———-
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