05 蚁巢不分上下级

有人喜欢毛茸茸的哺乳动物，有人羡慕自在翱翔的鸟类，也有人关注昆虫。有一种昆虫格外受人青睐，那就是既令人惊叹又让人好奇的蚂蚁。

蚂蚁社会以高度分工的社会结构而闻名：忙碌的工蚁、牙尖齿利的兵蚁，当然还有蚁巢的中心——蚁后。令人称叹而又疑惑的是，如此小的生物竟能做出如此大的事情。它们微若尘埃，却能在地下建出庞大的城市，令人类建筑师汗颜；它们生命脆弱，却能毫无畏惧地投入残酷的战斗中，而且深谙兵法；它们智力有限，却会使用工具解决复杂的问题。蚂蚁因此而强大。现有12000多种蚂蚁分布在除南极洲之外的所有大陆上，从撒哈拉沙漠、最深的地洞到群山之巅，在最不可能出现生命的地方都有它们的身影。

这种不可思议的“成功”让人想起另一个物种——他们比蚂蚁大，也在世界各地留下了足迹，那就是人类。蚂蚁社会与人类社会的相似之处让许多学者、政治家和作家把蚂蚁社会视为人类社会的迷你版。但是，蚂蚁与我们之间有一个巨大差别：它们的社会完全不分上下级！蚁巢中没有任何自上而下的统治，没有指挥中心，没有管理任务分配的上下级关系。大家普遍相信，蚁后在集中化和劳力分配中起着决定性作用，但这种想法完全错了。另外就个体而言，蚂蚁并不机灵。贝尔纳·韦伯的小说《蚂蚁帝国三部曲》把它们描写成清醒、智慧、理性的个体，有时甚至带有哲思，但事实远非如此。单独一只蚂蚁肯定不能按照蚁巢的整体需求综合复杂的信息，更不可能形成抽象思维。个体能力有限，对自己的所作所为既无清楚意识，也不知目的为何，然而团结起来却能成就卓越的功绩！这是怎么做到的？

没有神仙，也没有主人，团结就是力量

蚂蚁获得成功的第一个因素是团结。蚁巢中所有个体万众一心，不可思议地团结。大家分享食物、轮流站岗、保卫家园，个体的牺牲和奉献是这些小虫子的日常。蚁巢中只有处于结构顶点的蚁后能繁殖，其他蚂蚁都为它服务、照顾它、宠爱它。这看似奇怪，甚至有点反自然。不用深入研究也能发现，自然界每个生物大都在为自己的生存而自私地斗争着，因为要优胜劣汰啊！那么，为什么要毫无保留地为别人奉献？为什么在每个紧要关头都要为滋养一个从未见过面的个体而冒生命危险？最重要的是，成千上万的工蚁和兵蚁为什么不自己繁殖，而要把“生命的圣杯”留给蚁后？

几十年来，科学家们一直试图解释进化中为何出现了如此高尚的“利他主义”，却都徒劳无功。在1964年一个晴朗的日子里，英国生物学家威廉·D．汉密尔顿提出了第一个站得住脚的解释。他说，自然选择会保留同一物种个体之间的利他主义，只要个体间亲缘关系紧密就行，也就是说，利他的前提是个体有许多共同基因。“亲属选择”理论就此诞生。

你会说：“很好，但这和蚂蚁有什么关系？”我们再仔细看看。通常情况下，蚁巢就是一个大家族，有唯一的蚁后，在交配期和雄蚁交配受孕，繁殖出其他所有蚂蚁。蚁后存在的唯一理由就是产卵。而这些卵孵化出几千甚至几百万工蚁和兵蚁，忙碌地维持着蚁巢的正常运转。在这种情况下，所有社会成员——工蚁和兵蚁——都是姐妹……但它们是异常亲密的姐妹，这是因为蚂蚁有一种奇特的遗传特性。人类男性和女性都是“二倍体”，也就是说，每个人都有成对的染色体，一半来自母亲，一半来自父亲。最著名的例子就是性别染色体，男孩为XY，女孩为XX。于是在人类身上，同一家庭孩子的基因相似率平均为50%，因为每个人都随机继承了父母各一半的基因。而雄蚁来自未受精的卵，只有一套染色体，称为“单倍体”，传给所有后代的基因都一模一样。蚁后是“二倍体”，随机把50%的基因传给后代。简而言之，一个蚁巢的蚂蚁们有75%的共同基因（如果你还没懂，请参考下页图）。这个比例很高！如果工蚁也能和雄蚁交配繁殖后代的话，代际基因还不如同代基因相近。总之，从基因角度看，蚁巢的成员竭力保证蚁后的安康和集体的成功，对基因传承是非常有利的，比独来独往要好得多。我们观察到的“利他主义”行为，实际上还是“自私基因”的产物。

基因相近是引发蚁巢中利他行为的基本因素。但一个新问题出现了：同一个蚁巢中的蚂蚁如何相认呢？如果把同种不同巢的蚂蚁放在洞口，它还来不及逃跑就会被工蚁嚼得粉碎。蚁巢成员有一种无形的辨识码——体表的信息素。每种蚂蚁都有自己的信息素组合，与其他种不同。而在同一种中，不同蚁巢的信息素组合的相对含量也不同。这些味道是基因相近的个体合成出来的，有共同的基础，能被同蚁巢所有个体轻易认出。所以，蚂蚁不必认识自己巢里的每位成员，也能知道某只蚂蚁是否属于自己的家族——闻闻就行！这会让边境管控更加简单。

这还不是全部。每只蚂蚁的气味受其年龄和环境的影响。这意味着，蚂蚁的职能不同，气味也会不同。待在巢中看管蚁卵的保姆蚁和在蚁巢外的树丛中站岗的兵蚁就有不一样的气味。研究者表示，不同的气味可用来识别蚂蚁的职能，让其他蚂蚁采取合适的行动。淘气的蚂蚁学家把从未出过蚁巢的保姆蚁放在洞口，不久，它就被征战归来的兵蚁强行拖回巢中！虽然职责不同气味就不同，但蚁巢了里十分拥挤，集体清洁、交哺（嘴对嘴分享胃里的东西，只要对方不是大胃王，这种方法还是挺好的）会导致身体频繁接触。所以，不同职能的蚂蚁还是要认得出“自己人”才行。个体气味的微妙区别与整体的相同达成了精细的平衡，蚁巢才得以维持秩序，协调内部安排。

你去哪儿，我去哪儿

弄清了蚂蚁成功的第一个要素，现在来看看它们如何完成寻找、搜集食物等复杂任务。走出巢穴后，似乎每只蚂蚁都知道自己要干什么、去哪里，既不需要导航，也不需要地图。但如上文所说，其实它们中绝大部分对自己要做的事一无所知。一切都从几只蚂蚁开始：它们离开蚁巢，去寻找食物和筑巢用的材料。这些“打头阵”的蚂蚁像童话里的“小拇指”一样。它们依靠肛门附近的杜福氏腺分泌出信息素，在身后留下一条气味的印迹。有了这条印迹，蚂蚁不管走到哪里，都能找到回巢的路。如果一只蚂蚁发现了可口的食物，比如浆果或多汁的昆虫，就会兴奋地在回程路上留下不一样的信息素。正是这种新气味吸引了周围其他蚂蚁。这种现象称为“征召”。附近的蚂蚁在几秒内就被动员起来，努力把新找到的食物运回蚁巢。征召来的蚂蚁也会留下信号，“一传十，十传百”，直到把食物运完。搬运结束后才赶到的蚂蚁就不会留下任何印迹。这样一来，信息素就会因为没有补充而自然挥发掉，动员也就结束了。更有意思的是，蚂蚁还能根据找到的食物好不好吃、有没有营养而调整化学信号。在距离蚁巢一样近的两个不同地方滴下两滴糖水，在糖水浓度高的一边，蚂蚁留下的气味印迹更能吸引同伴。蚂蚁看似在两者之间做出了明智的取舍。

蚂蚁似乎还能选出A点（如蚁巢）到B点（如水源或食物）之间的最短路线。选择机制很简单：在探路的蚂蚁中，走最短路线的蚂蚁肯定比其他同伴能更快地回到蚁巢。因此，最短路线比其他路线的气味更大，后来的蚂蚁会沿着气味最大的路线走，因而又加强了这条路上的气味。另外，信息素有挥发性，很快就会消失，较长路线上的信息素在还没被其他蚂蚁感知时就很快消失了。最后，只剩下最短线路。这种找路办法简单而有效，让蚂蚁节省了宝贵的能量和时间。遗憾的是，简单的办法有时会导致严重的错误，比如南美行军蚁就会原地打转。这些“森林流浪者”眼神不好，而且习惯于成千上万地集体行动，形成一条庞大的队伍。观察者会惊奇地发现一些巨大的旋涡，周长达几十米甚至上百米。落单的蚂蚁绕着同一点打转，直到力尽而亡！这种反常的行动可能由一只蚂蚁而起：它出了错，偶然绕到了队伍的后面，而其他蚂蚁也跟着它，最终把整个蚁族都带入地狱般的旋涡。

先放下这些罕见的失利不说，征召机制大体上还是很有效的。现在，关于蚁巢的组织能力还剩下一个问题：蚁群的强大之处在于能同时做好几件事，互相分配任务，但每只蚂蚁都不停地留下几十甚至几百个气味信号，要怎么区分事情的轻重缓急？更简单地说，到底要走哪条气味路线？怎么选择？

妙处就在于，蚂蚁因年龄、类型、身体状况、个体经验不同，对同一刺激的反应也会不同。在生理上，每一类功能的蚂蚁都被设定好，在收到相应任务的信息素时，它们会迅速反应，信息素不符合自己的任务时，就无动于衷。比如，在蚁群遭受进攻时，对应激信息素反应最好的是兵蚁而不是工蚁。工蚁身体较小，而且没有兵蚁的应敌武器……每只蚂蚁都被引导去做适合自己类型和能力的事。而蚁巢整体的回应依然多样，与防卫、建设、觅食等各种需求相互协调，这是一种“全面回应”。科学家甚至认为，弹性、动态地回应刺激是真社会性动物成功的核心。不仅是蚂蚁，蜜蜂、马蜂和白蚁也是如此。

无私奉献

蚂蚁的成功还源于一个信念——个体几乎“不重要”。成年蚂蚁不知疲倦，为蚁巢工作，为集体利益牺牲自我。在《拉封丹寓言》中，蚂蚁是最辛勤的劳动者，一辈子都在劳作。但是，有些新发现与这一观点相悖。科学家观察到，蚁巢中有些蚂蚁一点活儿也不干。它们被称为“懒蚁”，似乎只会享受蚁巢的优渥环境，让其他蚂蚁费力去寻找食物、修补蚁巢、击退入侵者……它们是偷懒还是叛逆？都不是。最近一项研究表明，蚁巢的各项工作要想持续下去，就少不了这些闲着的蚂蚁。它们只是“未激活”，等待接替累了的同伴。通过减少社会中某些成员当下的生产力，可以让整体生产力达到最大化。

个体的生命也不重要。在极端情况下，某些蚂蚁甚至会自杀，以维持蚁巢正常运转。还有好几种蚂蚁会在必要时毫不犹豫地迎战比自己强大得多的敌人。正如蜜蜂舍身蛰敌一样，更有蚂蚁干脆把自己变为“自杀式炸弹”，比如爆炸蚁和弓背蚁，其腺体有腐蚀性黏液，会让自体爆炸以铲除敌人。你可能会反驳说：“人类也会作战，也会牺牲生命，甚至更有牺牲精神！”你说的对。但你认识哪个人会为了关门而牺牲自己吗？没有吧。巴西的一种蚂蚁（拉丁名Forelius pusillu）可是每天都在上演这一幕悲剧！它们习惯在一天结束时用沙粒和土块堵上蚁巢的入口。在差不多关严入口时，大部分工蚁回到蚁巢中，但会留一两只在外面。这些蚂蚁本着精益求精的精神，小心地把入口伪装起来。它们的结局可不幸福！夜幕降临时，它们就要面对死亡，要么被吃掉，要么被冻死，要么更诗意地随风而逝。蚁群为什么要每天损失这一点劳动力呢？

生产力的铁律不可违背。蚁后产一次卵就可以替代这几个成员，有些蚁后一年可产5000万枚卵。而这类蚂蚁一窝能有10万只蚂蚁。几个蚂蚁的牺牲对于整个蚁巢来说完全可以忽略不计。而且从上文可知，这悲情的一幕对牺牲者也有好处：保护蚁巢就是保护蚁后，也就保证了自己基因的传递。

（伪）结论

总之，自然提供了很好的例子，展示了一种利他、有效、完全没有指挥中心的社会。这种社会的基础与人类的基因传递机制完全不同，而且没有明显的个体意识——蚂蚁社会不存在《蚁权宣言》。蚁巢可被视为一个整体的生命，而非一群独立的个体，成员是组成群体的细胞，而蚁后就是生殖器官。

如果你想把这些不知疲倦的小东西的生产模式复制到我们自己身上，最好还是三思而后行。这种生产模式的牺牲品通常是个体的生命！不过，研究蚂蚁对解决物流、信息、传媒等问题还是很有裨益的。研究已见成果。有些算法就是依据了蚂蚁的行动规则，计算出最经济的货运路线。借鉴蚂蚁的集体移动方式，可优化公路交通。蚂蚁的征召系统加上个体的不同感应性，可以用于机器人编队，让机器人完成复杂而有组织的任务，无须人工干预。简而言之，我们还有许多东西可向这些神奇的小昆虫学习，它们提供的行之有效的策略，是几百万年的进化造就的奇迹。