火蚂蚁群遇洪水相拥形成救生筏避免溺亡

　　据美国国家地理网站报道，美国佐治亚理工学院的科研组对火蚂蚁进行了实验室研究，发现这种蚂蚁在遇到洪水时会自发形成救生筏，借助体毛形成的一层空气膜，确保每一个成员都能幸存下来。火蚂蚁群形成漂浮物后，它们的性质更像液体，而不是蚂蚁本身。
　　火蚂蚁救生筏
　　当一座城市遭遇洪水时，人们会把沙袋一个个堆起来，抬高防洪堤。然而当火蚂蚁群遇到洪水时，它们会相互手挽手聚集在一起，组成一个救生艇，正如图中所示。现在最新研究展示了火蚂蚁是如何完成这项惊人壮举的。
　　佐治亚理工学院的工程学教授大卫胡和研究生内森米洛特曾听新闻报道上说，野外一个由火蚂蚁组成的救生筏一直持续了好几周。米洛特说：它们会把蚁群的所有卵都集中到一起，穿过地下通道逃生，如果洪水已经淹没地面，它们会立刻彼此相拥在一起，组成一个巨大的救生筏。他们同佐治亚理工学院的系统工程学教授克雷格托维一起收集了一些火蚂蚁，然后把它们浸泡在水里，看一看会发生什么情况。
　　不到2分钟这些小东西就携起手来，组成一个可以确保所有蚂蚁安全的漂浮结构。通过这种方法，即使位于漂浮结构最下方的蚂蚁也能幸存下来，这是因为蚂蚁身体上的微小茸毛禁锢住一些空气，形成一层空气膜。米洛特说：即使它们位于漂浮物最下面，它们也不会因为被水淹没而窒息死亡。有关火蚂蚁救生筏的研究成果发表在4月25日的《美国国家科学院院刊》杂志上。
　　从实验期间拍摄的这张照片上看，500只火蚂蚁组成的救生筏漂浮在水面上。米洛特表示，当一群蚂蚁被放在水里时，位于蚁团最上方的蚂蚁会设法逃离蚁团。但是当它们到达边缘却找不到陆地时，蚂蚁通常会掉头重新爬向中间。当它意识到已经到达边缘时，已经有其他蚂蚁爬到了它上面，迫使它成为漂浮物的底层组成部分。通过这种方式，那些试图单独逃生的蚂蚁被限制在蚁群内部，变成救生筏的一部分。
　　最终形成的漂浮物的浮力很大，研究人员试图用一根树枝把它压进水里，结果并未成功。在这种混乱过程中，蚂蚁的肌肉发生收缩，这使漂浮物的浮力变小一些，但是捕捉空气的效果更好，它们通过这种方式防止自己溺水而亡。
　　米洛特表示，当研究人员把蚂蚁放进一个干广口瓶里，然后旋转这个容器，蚂蚁就会不断翻滚形成球状，像滚雪球一样越滚越大。利用镊子轻而易举就能把蚂蚁球夹起来，淹没蚂蚁。在水下，蚂蚁球捕捉的空气形成的气泡显现出来。如果把这个蚂蚁球放在水面上，它就变成一个漂浮物。
　　即使是一只蚂蚁被置入水下，例如这只蚂蚁，它产生的浮力也能使它摆脱水的束缚，这是因为它身体上的茸毛使它周围形成一层空气膜。肥皂和其他表面活性剂能减少水的表面张力，从而降低蚂蚁的浮力。为了研究蚂蚁的外骨骼是如何捕捉空气的，该科研组需要用力把蚂蚁压入水里。米洛特说：我们能让蚂蚁呆在水下的唯一方法就是在它腰间系一条弹性带子，另一头系上重物。
　　试验期间，一只蚂蚁停在水面上。研究人员发现，尽管单个蚂蚁的密度比水大，但是由于表面张力和蚂蚁拥有不易被水沾湿的脚，单个蚂蚁仍能在水面上行走。然而水的表面张力非常微弱，很难支撑更大的物体，因此蚂蚁救生筏能在水面上漂浮的问题一直是个谜。不过这个问题的答案就是：当蚂蚁连接在一起组成漂浮物时，它们的集体抗水能力其实比单个蚂蚁的总抗水能力增大了30。
　　火蚂蚁是科学家观察到的唯一一种会形成救生筏的蚁类。但是众所周知，有多种蚂蚁能形成类似城堡或桥梁的结构。佐治亚理工学院的这个科研组发现，火蚂蚁簇的性质就像流体，具有一些可以预言的物理特征：火蚂蚁簇的密度是水的五分之一，但其表面张力是水的10倍，粘性是水的1000万倍。事实上蚂蚁簇的性质更像油灰，而不像蚂蚁本身。米洛特说：你拿起蚁球，会发现它的质地跟柔软的油灰一样。你可以挤压它。也能把它抛入空中，蚂蚁仍会紧紧抱成团，不会散开。
　　对形成漂浮物的蚂蚁进行观察后，该科研组把漂浮物冷冻在液氮里，对其整体结构进行研究。他们发现蚂蚁手挽手集结在一起，一只蚂蚁紧紧抱住另一只蚂蚁的腿，或者用颚咬住对方的腿，就如上面的显微图片所示。不管用哪种方法，形成蚂蚁救生筏是件需要技巧的活：蚂蚁握紧对方而不会伤到对方的最大力气大约是体重的400倍，论文作者写道：这显然比蚂蚁依附在其他复杂物体表面的力量更弱。
　　科学家在上面说，当火蚂蚁聚集在一起时，它们的性质更像液体。论文作者表示，假设一群火蚂蚁就是液体，每只蚂蚁代表一个分子，一个蚂蚁救生筏就像一滴油在水面上散开。当然，蚂蚁滴的表现并不完全遵循既定规律，单个蚂蚁在救生筏里随意移动，这并不像单个油分子。