昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

上一篇文章介紹了有關於臺灣乳白蟻逃跑行為的研究,這一次我們繼續介紹一種新的昆蟲,不過要說全新的話,也不盡然,因為這次要介紹的依舊是一種社會性昆蟲——白蟻,名為黑翅土白蟻(拉丁名:Odontotermes formosanus [Shiraki])。而且同樣是與昆蟲的逃跑行為有關,但其中還增加了另外的修復行為。


昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

黑翅土白蟻繁殖蟻(成蟲,翅膀未脫落;圖片來源於網絡)


昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

黑翅土白蟻繁殖蟻形態特徵突(成蟲,翅膀未脫落;圖片來源於網絡)


單一的逃跑已經不能滿足這種生物了,在逃跑的同時,還要進行破壞後的修復工作,真的是兢兢業業、勤勤懇懇的勞模典範啊!

在正式介紹這個研究之前,我先來簡單的科普一下有關黑翅土白蟻的介紹。

有關白蟻的信息和生活習性,已經在上一篇名為“逃跑的藝術:這種昆蟲的逃跑方式值得我們去學習和借鑑!”的文章中有過介紹,接下來我就著重介紹一下黑翅土白蟻的情況。

與之前介紹的低等白蟻——臺灣乳白蟻不同的是,黑翅土白蟻作為高等白蟻,通過收集木材或者含有木質纖維素的物品,培養菌圃,並以菌圃中的菌絲或者代謝產物為食,因為要收集、運輸食物的關係,所以修築泥被的現象尤其明顯。由於其特殊的行為習性(在黑暗的地下或樹木裡活動),較難在自然狀態下觀察其行為,這為研究其行為造成較大的困難。幸運的是,研究者們觀察到黑翅土白蟻常在樹幹上築造大量的泥管/泥被結構,所以開展了以下的研究。


昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

白蟻在樹上修築泥管/泥被結構,並在其中活動(圖片來源於網絡)


為了探究黑翅土白蟻的這些行為,研究者們通過破壞樹木上的泥管,給黑翅土白蟻造成一個恐慌,同時人為破壞了完好的泥管結構,使其暴露在環境中,並對受到驚擾後的黑翅土白蟻的行為反應進行了觀察。

因為黑翅土白蟻需要在黑暗的環境中活動,所以當突然破壞了泥管之後,白蟻們會很快的進行逃離/撤退,並表現出特殊的規律,研究者們根據白蟻逃遁行為表現的規律,將其分為明顯的三個階段,即試探階段(白蟻會在被破壞的泥管口附近試探徘徊,觀察有沒有危險)、單隻白蟻的逃遁階段(單隻白蟻從上方往下方跑動)、單向的大規模逃遁階段(成群白蟻自上而下進行逃離,並形成逃遁隊列)。值得一提的是,在群體中逃跑的白蟻(單向的大規模逃遁階段)的移動速度顯著快於單個白蟻(單隻白蟻的逃遁階段),而且在整個過程中,向下跑動的白蟻數量顯著多於向上移動的白蟻數量。

當然,逃跑只是一種規避危險的有效手段,關鍵還是要從根上解決活動通道(即泥管)被破壞的問題。對於被破壞的泥管,白蟻沒有選擇棄之不用,而是在較短時間(<1h)內將一段完全破壞了5cm左右的泥管進行了完整的修復,而且其修復行為也有一個明顯的規律,被破壞的泥管基本上都是從下往上進行修復的。

昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

白蟻整個修復過程(圖片是與研究人員溝通並同意使用的,並非期刊原圖,不涉及版權問題)

此外,當整個修復過程中出現白蟻的天敵(螞蟻)時,白蟻會當即停止活動,並天敵數量和力量的強弱不同,其行為模式也會受到影響,當天敵數量和實力強悍時,白蟻會完全停止修復行為,並將泥管開口進行封閉,等危險過去之後再繼續修復(研究論文中有提到,當白蟻的修復行為因為天敵的出現而停止時,短時間內並沒有進行修復工作,但當第二天再去觀察的時候,發現泥管已經完全被修復了)。

昆蟲界的建築師:論白蟻如何同步進行高效的逃跑行為和修復工作!

白蟻修復過程中遭遇天敵(圖D,箭頭處;同樣不是期刊原圖,不涉及版權問題)

該項研究簡單但卻有趣,而且非常考驗研究者的耐心和觀察力,因為全程觀察並拍攝長達2700分鐘之久,而且還要從拍攝的視頻中提取各種行為,並進行分析,才能得到各種有規律的行為模式,並將黑翅土白蟻的這種同時表現出修復行為和緊急疏散行為徹底弄清楚。

參考文獻:

百度百科:黑翅土白蟻;

Xiong H , Chen X , Wen Y , et al. Escaping and repairing behaviors of the termite Odontotermes formosanus (Blattodea: Termitidae) in response to disturbance[J]. Peerj, 2018, 6(e4513).


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