蚂蚁
















































蟻科
化石时期:森諾曼期 – 現今

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Fire ants 01.jpg

火蟻

科学分类 编辑
界:
动物界 Animalia
门:
节肢动物门 Arthropoda
纲:
昆虫纲 Insecta
目:
膜翅目 Hymenoptera
(未分级):
單距類 Unicalcarida
亚目:
细腰亚目 Apocrita
总科:
蟻總科 Formicoidea
科:
蟻科 Formicidae
Latreille英语Pierre André Latreille, 1809

模式种

Formica rufa英语Formica rufa
Linnaeus, 1761

亞科

參見亞科列表英语List of ant subfamilies




蚂蚁,古代又稱馬蟻[1]馬螘[2]是一種真社会性的昆蟲,属于膜翅目,膜翅目的其他昆蟲有胡蜂、黃蜂等。最早在1.3亿—1.1亿年前的白垩纪中期就出现了,可能是从侏罗纪出现的原始胡蜂演化而來,蚂蚁和胡蜂的主要区别是蚂蚁的触角呈膝状弯曲,腹部有腹柄節,而胡蜂的腹部則沒有。


螞蟻屬完全變態,要經過卵、幼蟲、蛹等階段才發展為成蟲,大部分的物種在幼蟲階段沒有任何能力,它們也不需要,完全由工蟻喂養,工蟻要先把食物吃進去,然後再吐出來餵養幼蟲,成蟲之間也以這種方式交換食物,此行為稱作「交哺」(trophallaxis),幼蟲的發育需要一定合適的溫度,因此工蟻經常將它們搬來搬去,維持合適的生長環境,大部分螞蟻可粗分為三個階級:工蟻、雄蟻和蟻后,雌幼蟲發育成工蟻或是蟻后則取決於幼蟲階段的營養條件[來源請求]


蚂蚁一般都没有翅膀,只有雄蚁和處女雌蟻在交配时有翅膀,雌蚁交配后翅膀即脱落,雄蟻在交配後會死亡。当开花植物逐渐繁盛后,蚂蚁的种类开始多样化。


除了南極洲及少數一些島嶼外,大部份的陸域生態系都有蚂蚁,佔陸生動物英语Terrestrial_animal生物量的15–25%[3]。蚂蚁在許多生態系可以生存的原因之一是真社會性,以及營造適合的微棲地(蟻巢)、覓食及禦敵的能力。蚂蚁和其他物種的交互行為可以分為拟态、偏利共生、寄生及互利共生幾種[4]


螞蟻一般能扛起比自己重多倍的物件,這本能吸引了機械工程師的研究。蚂蚁的群體有分工、個體之間的溝通、以及解决问题的能力[5]。人類會將蚂蚁用作料理、藥用或是儀式用途,也有把螞蟻當成寵物飼養的人[6]。有些蚂蚁可以用於生物防治[7]。不過蚂蚁會破壞作物及侵入房屋內,也和人類的生活有些衝突。而其中入侵紅火蟻是著名的入侵物種之一。




目录






  • 1 蚂蚁的階級


    • 1.1 蟻后


    • 1.2 雄蟻


    • 1.3 工蟻


      • 1.3.1 兵蟻






  • 2 形態描述


  • 3 螞蟻习性


  • 4 下轄亞科級分類元


  • 5 蚂蚁种类


  • 6 与蚂蚁有交互作用的生物(蟻客)


  • 7 植物與螞蟻的關係


  • 8 人類與螞蟻的關係


  • 9 文化


  • 10 注釋


  • 11 參考頁目


  • 12 外部链接





蚂蚁的階級


螞蟻是一種真社會性動物,其分工方式有二種,依照形態分化分工及依照年齡分工,形態多形性(morph polyethism)與年齡多形性(age polyethism),其群落成員分成多個形態「階級」,分别如下:



蟻后




有生殖能力的雌蟲,在群體中體型最大,特別是胸部大,生殖器官發達,腹部大,脫翅或無翅(大多是脫翅了的)。主要職責是產卵、繁殖後代。雖稱為「蟻后」,但根據長年研究螞蟻行為與生態的史丹福大學教授李家緯(Frank)在TED發布的報告,蟻后並不統治蟻群,蟻群是由每一個螞蟻個體的自行意志交織而組成的社會[8]




切叶蚁雄蚁和雌蚁(Atta sp.)



雄蟻


負責與蟻后交配的雄蟲。由未受精的卵细胞发育即无性生殖,有翅,交配完不久就死掉,只負責交配。



工蟻


負責搜尋食物,照顧蟻卵、幼蟲。體型比兵蟻小。工蟻是沒有生殖能力的雌蟲,在少數情況下產出未受精卵,未受精卵有可能是營養卵或是雄蟻卵,營養卵的功能是供給給巢中其他個體作為食物,雄蟻卵則會發育成雄蟻。在某些特殊情況特殊物種下,工蟻是具有一定的生殖能力,其卵巢也會一定程度的發育,甚至可以產下會孵化成雌蟻(無論是蟻后或是工蟻)的卵。


年齡多形性主要表現在工蟻階級上,剛羽化的工蟻會負責處理巢中工作,如照顧幼蟲、照顧蟻后、清掃環境、擴大巢穴等;羽化較久的工蟻則出外負責覓食。幾乎所有的螞蟻都具有年齡多形性的分工機制,除了兩個物種以外,分別是 Amblyopone pallipes[9][10] 和 大眼擬鬥牛犬蟻[11]Nothomyrmecia macrops)。



兵蟻


負責禦敵的雌蟲。和工蟻一樣沒有生殖能力,頭部高度骨化且大,大颚高度骨化且特化,在某些物種中粉碎坚硬食物的功能,在保卫群体或攻击其他种的蚁类时則擔任战斗的角色,故得名兵蚁。並非每一種螞蟻都有兵蟻。



形態描述




蚂蚁(Pachycondyla verenae)形态示意图


除生殖階級外,多數個體無翅,觸角膝狀,某些物種觸角末端膨大,稱作「垂節(club)」,觸角第一節稱作柄節(scape),其他的節稱作鞭節(funiculus),大部分物種胸部和腹部之間隘縮,形成腰節(實際上屬於腹部的延伸,腰節"waist"只是方便稱呼)或稱腹柄節(petiole),第一腹節生於胸節處,形成「前伸腹節」,腰節一節或兩節(第二腹節、第三腹節;腹柄節〈petiole〉、後腹柄節〈postpetiole〉),腰節以後的腹節稱為「腹垂節」(gaster),某些物種腹部末端具螫針或孔。


胸節與前伸腹節合稱「中軀」(mesosoma;alitrunk),腹垂節稱作「後軀」(metasoma)。


螞蟻的體型範圍平均大約為 0.75至52毫米(0.030~2.0英寸)[12][13],目前已知體型最大的螞蟻為已滅絕的巨蟻,蟻后體長可達 6厘米(2.4英寸) ,翼幅達 15厘米(5.9英寸)[14]



螞蟻习性




织叶蚁的巢


蚂蚁透過費洛蒙溝通[15],由于它们平时都生活在一个蚁巢中,所以这种溝通方式比其他膜翅目的昆虫來得發達,一个蚂蚁如果发现了食物,它就会在回家的路上留下一路的气味,其他的蚂蚁就会沿着这条氣味路线去找食物,并不断地留下氣味加强气味。如果这里的食物被采集完了,没有蚂蚁再来,气味就会逐渐消散。如果一只蚂蚁被碾碎,就会散發出强烈的警戒費洛蒙,引起其他蚂蚁進入緊戒状态。有的种类的蚂蚁还会散發一种迷惑敌人的气味。


蚂蚁和其他昆虫一样透過触角辨識气味,触角的末幾節膨大,呈膝状弯曲,非常灵活。由于触角是一对,因此既能辨别气味的强度,也能辨識气味来源的方向距离,成虫互相交哺並通过其气味了解对方的健康状况,对方发现的食物等信息。同时也能区别对方属于从事哪個分工的階級,如负责挖洞筑巢的,或是负责搜集食物的等。蚁后也不断地分泌一种費洛蒙抑制工蟻的卵巢發育,一旦这种气味消失,有些物種就会培养新的蚁后。


蚂蚁用大顎啃咬以攻击或自卫,山蟻亞科的物種能從腹部末端分泌蚁酸(甲酸)[8][16],刺激被叮咬的伤口红肿疼痛;部分物種腹部末端具有螫針。


螞蟻亦是全世界力氣最大的昆蟲之一,牠的負重能力相當驚人,能拖動比牠體重還重1400倍的物品,也能背負52倍的物品。



下轄亞科級分類元



  • Agroecomyrmecinae英语Agroecomyrmecinae


  • Amblyoponinae英语Amblyoponinae (包含 "Apomyrminae英语Apomyrminae")


  • 針琉璃蟻亞科 Aneuretinae


  • 布朗長蟻亞科 Brownimeciinae


  • 琉璃蟻亞科 Dolichoderinae


  • 矛蚁亚科 Dorylinae

  • Ectatomminae英语Ectatomminae


  • 古山蟻亞科 Formiciinae


  • 山蟻亞科 Formicinae


  • 異針蟻亞科 Heteroponerinae


  • 細蟻亞科 Leptanillinae


  • 火星蟻亞科 Martialinae


  • 鬥牛犬蟻亞科 Myrmeciinae (包含:擬鬥牛犬蟻亞科 Nothomyrmeciinae)


  • 家蟻亞科 Myrmicinae


  • 近針蟻亞科 Paraponerinae


  • 針蟻亞科 Ponerinae


  • 盾角針蟻亞科 Proceratiinae


  • 擬家蟻亞科 Pseudomyrmecinae


  • 蜂蟻亞科 Sphecomyrminae


地位尚待釐清



  • 阿爾曼蟻亞科 Armaniinae,有些研究將他列入蟻科,有些將他獨立成一科,但無論如何,該亞科都在蟻總科(Formicoidea)之下。


各亞科系統發生樹


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火星蟻亞科





Leptanillinae英语Leptanillinae





Amblyoponinae英语Amblyoponinae





Paraponerinae英语Paraponerinae





Agroecomyrmecinae英语Agroecomyrmecinae





Ponerinae英语Ponerinae





Proceratiinae英语Proceratiinae

























































Ecitoninae‡





Aenictinae‡



















矛蟻亞科‡





Aenictogitoninae‡









Cerapachyinae‡*





Leptanilloidinae‡

















































Dolichoderinae英语Dolichoderinae





Aneuretinae英语Aneuretinae





















Pseudomyrmecinae英语Pseudomyrmecinae





Myrmeciinae英语Myrmeciinae










































Ectatomminae英语Ectatomminae





Heteroponerinae英语Heteroponerinae







Myrmicinae英语Myrmicinae





Formicinae英语Formicinae












現生蟻亞科的系統發生樹[17][18]

*Cerapachyinae 亞科是並系群



‡ 矛蟻形態(dorylomorph)的亞科在2014年被Brady等人同物異名至矛蟻亞科(Dorylinae)[19]




蚂蚁种类




电子显微镜下的蚂蚁头部




一种美洲切葉蟻屬(Atta sp.)




跳躍獵針蟻(Harpegnathos venator


蚂蚁的种类很多,其習性也不尽相同,以下列舉几种習性比较特殊的蚂蚁:



  • 在非洲和南美洲有一類行军蚁,它们不筑固定的巢,而是成集团地活动,不停地迁徙,一路上吃掉所有它们碰到的昆虫和小动物,在行进过程中工蚁用自己的身体为幼虫和蛹搭建临时宿营地。行军蚁用气味分辨自己的家族,任何外来者都会受到攻击。

  • 在北半球温带地区,有几种蚂蚁专门掠夺其他种蚂蚁的蛹,孵化后将它们当作自己的工蟻,这样它们省去许多喂养幼虫的麻烦。如红牧蚁(Polyergus rufescens)大部分工作都是依赖于其他物種的工蟻完成的。


  • 入侵紅火蟻(Solenopsis invicta)於世界各地蔓延,為世界百大入侵種之一,中国大陸也发现有这种蚂蚁,可能是由货轮或进口货物包装带来的,是一种危险的昆蟲。


    蚂蚁與蚜虫

    还有一些會储藏食物的蚂蚁,如收获蚁(Messor spp.)、蜜蟻(Honey pot ants)。


  • 跳躍獵針蟻英语Harpegnathos venatorHarpegnathos venator):隸屬於針蟻亞科(Ponerinae),中國稱為:獵鐮猛蟻,分布於中國雲南省西雙版纳,多蟻后型,工蟻體長15~18mm,最明顯的特徵是鐮刀狀的大顎,還有巨大發達的複眼,頭部額部上生有三個單眼,體呈黑褐色,觸角大顎和足部呈紅褐色,外骨骼高度骨化,腹部末端生有螫針,身型修長,壽命為2~3年;蟻后和工蟻形態相似,體長約18~20mm,最大區別是胸部比較粗大,且兩側有翅膀脫落的痕跡,壽命達十餘年,純肉食性,受驚嚇會跳躍逃走,視力特佳能看到一公尺外的物體,狩獵採伏擊方式,發現獵物時會慢慢靠近同時腹部會高頻率的左右擺動,咬住獵物的同時會以螫針刺入獵物體內。



与蚂蚁有交互作用的生物(蟻客)


傾向於螞蟻互動(寄生、共生、掠食等)的生物稱作為蟻客(Myrmecophiles),此特性稱作為喜蟻性(Myrmecophilous)。




  • 蚜虫:它可以分泌出含蜜的物质,为它们赶走天敌[20],不时将它们搬移到食物充足的区域,然后收集它们的分泌物作为食物。


  • 介殼蟲:多數的雌介殼蟲會排出具甜味的分泌物,和螞蟻形成互利共生的關係,這種狀況和螞蟻與蚜蟲間的互動相仿,而雄介殼蟲則具發達的翅膀,能自由飛行[21]


  • 蚁蟋的幼虫也能分泌含蜜的物质,有的蚂蚁将其带入蚁巢保护,白天移出到进食区域,晚上再带回巢内保护。

  • 有些食蚁类的昆虫幼虫会散发出和蚂蚁相同的气味,使蚂蚁误以为是自己的幼虫,將其带回巢内,它们会捕食蚂蚁的幼虫,這最有名的例子就是黑灰蝶幼蟲與螞蟻之間的關係,有些種類的黑灰蝶幼蟲會分泌蜜露給螞蟻吃,產生互利共生的關係,而有些種類則是會大半生在蟻巢內度過,甚至捕食蟻巢內螞蟻的幼蟲,變成一種寄生,如胡麻霾灰蝶、大斑霾灰蝶、淡青雀斑小灰蝶[22]及塔銀線灰蝶等。



植物與螞蟻的關係



  • 螞蟻保護植物:例如櫻花、野豌豆等植物會在葉子或莖上分泌蜜露,螞蟻會蒐集這些植物的蜜露與汁液為食,所以螞蟻也會保護這些植物的葉子免受其他昆蟲吃掉的危機。

  • 螞蟻為植物播種:如山慈菇、紫花地丁及側金盞花等這些開花植物的種子,會散發出類似螞蟻幼蟲的氣味,所以螞蟻看到後就會急忙搬回巢穴內,等過了一陣子之後,種子的味道又變成跟幼蟲死掉的氣味相似時,螞蟻又會將種子搬離巢穴,就在這搬進搬出的過程中,這些植物的種子藉由螞蟻的協助而四處發芽生長,例如黑山蟻就會搬山慈菇的種子[23]



人類與螞蟻的關係



  • 蚂蚁一般可以清除动物尸体,此外,很多農作物開花也會產生蜜露,吸引螞蟻採食,而達到授粉的效果,螞蟻在土壤內鑽洞,使土壤疏松,有利于農作物的根部在鬆軟的土壤中生長,再者,螞蟻也可以做為農作物有無農藥殘留的指標,所以,螞蟻在農業方面也可產生不少益處。


    蚂蚁在取食一条死蛇

    有的种类的蚂蚁可以捕食农业害虫,如灰末蟻(PP ant)可防治柑橘叶甲,竹筒蚁(Tetramorium guineense)可防治甘蔗螟虫,所以,人類也可運用生物防治法的策略,以螞蟻來防治農作物的害蟲,達到不灑農藥,有機健康栽培農作物的目的[24]

  • 但也有许多种蚂蚁会危害农作物,保护害虫。

  • 有些螞蟻會攻击咬伤人,如入侵紅火蟻。


对建筑物造成破坏的白蟻并不是螞蟻,是蜚蠊目等翅下目的昆虫,親緣關係接近蟑螂。



文化


《酉阳杂俎·虫篇》載:“ 秦中多巨黑蚁,好斗,俗呼为马蚁。”《禮記》記載:「蚳醢以供天子饋食。」蚳即蟻卵,蚳醢是周朝時採集蟻蛹加桂皮,薑末等製成,是帝王食補。


唐代劉恂《嶺表錄異》卷下說:「交廣溪峒間酋長,多取蟻卵,淘澤令淨,鹵以為醬,或云味酷似肉醬,非尊貴不可得也。」


南宋陸游《老學庵筆記》載《北戶錄》云:「廣人於山間掘取大蟻卵為醬,按此即所謂蚳醢也,三代以前固以為食矣。」


袁宏道有《鬥蚁》一文:“取松间大蚁,剪去头上双鬚,彼此鬥咬,至死不休。问之,则曰:‘蚁以鬚为眼,凡行动之时,先以鬚左右审视,然后疾趋。一抉其鬚,即不能行。既愤不见,因以死鬥。’试之良然。余谓蚁以鬚视,古未前闻,且蚁未尝无目,必恃鬚而行,亦异[[事也。”


蚂蚁自古以來是一種藥引,《本草纲目》载:「蚁力最大,能举同身铁,故人食之亦力大也。」又载:「益气力,泽颜色」。


傣族至今仍用編織蟻卵製醬,稱為薩裏木松,傣語的“薩”(ซอส)就是醬的意思。


在墨西哥,當地人亦會在一種美洲切葉蟻屬物種在當地繁殖飛翔時捕獲製成醬。



注釋





  1. ^ 翟灏《通俗编·禽鱼》:“马蚁是蚁之别种,而今以概呼凡蚁,且益虫旁为蚂字,举世相承,不知其非矣。”章炳麟《新方言·释言》:“古人於大物輒冠马字……通言谓大蚁为马蚁。”


  2. ^ 周履靖《群物奇制·禽鱼》:“马螘畏肥皂。”


  3. ^ Schultz TR. In search of ant ancestors. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2000, 97 (26): 14028–14029. Bibcode:2000PNAS...9714028S. PMC 34089. PMID 11106367. doi:10.1073/pnas.011513798. 


  4. ^ Hölldobler & Wilson (1990), p. 471


  5. ^ Dicke E, Byde A, Cliff D, Layzell P. A. J. Ispeert, M. Murata & N. Wakamiya, 编. Proceedings of Biologically Inspired Approaches to Advanced Information Technology: First International Workshop, BioADIT 2004 LNCS 3141: 364–379. 2004.  |chapter=被忽略 (帮助)


  6. ^ 「蟻」起生活吧!養螞蟻當寵物好療癒,自由時報,2018-09-10


  7. ^ Hölldobler & Wilson (1990), pp. 619–629


  8. ^ 8.08.1 What ants teach us about the brain, cancer and the Internet. 2014-04 [2017-10-23]. 


  9. ^ JAMES F. A. TRANIELLO. Caste in a Primitive Ant:
    Absence of Age Polyethism in Amblyopone. Science. 1978, (202): 770-772.
      参数|title=值左起第26位存在換行符 (帮助)



  10. ^ JAMES F. A. TRANIELLO. POPULATION STRUCTURE AND SOCIAL ORGANIZATION
    IN THE PRIMITIVE ANT AMBLYOPONE PALLIPES
    (HYMENOPTERA: FORMICIDAE). Psyche. 1982, (89): 65-80.
      参数|title=值左起第45位存在換行符 (帮助)



  11. ^ Robert W. Taylor. Evidence for the Absence of Worker Behavioral Subcastes in the Sociobiologically Primitive Australian Ant Nothomyrmecia macrops Clark (Hymenoptera: Formicidae: Myrmeciinae). Psyche. 2014.  参数|title=值左起第59位存在換行符 (帮助)


  12. ^ Hölldobler & Wilson (1990), p. 589


  13. ^ Shattuck SO. Australian ants: their biology and identification. Collingwood, Vic: CSIRO. 1999: 149. ISBN 978-0-643-06659-5. 


  14. ^ Schaal, Stephan. Messel. Encyclopedia of Life Sciences. 27 January 2006. ISBN 978-0-470-01617-6. doi:10.1038/npg.els.0004143. 


  15. ^ 朱諾, 閻素芬, 沈沉. 世界上最獨特的生命. Hyweb Technology Co. Ltd. 1 October 2008: 145–. ISBN 978-986-6642-15-9. 


  16. ^ FERGUS J. O'ROURKE. FORMIC ACID PRODUCTION AMONG THE FORMICIDAE. Annals Entomological Society of America. 1950, (43): 437-443. 


  17. ^ Ward, Philip S. Phylogeny, classification, and species-level taxonomy of ants (Hymenoptera: Formicidae) (PDF). Zootaxa. 2007, 1668: 549–563. 


  18. ^ Rabeling C, Brown JM, Verhaagh M. Newly discovered sister lineage sheds light on early ant evolution. PNAS. 2008, 105 (39): 14913–7. Bibcode:2008PNAS..10514913R. PMC 2567467. PMID 18794530. doi:10.1073/pnas.0806187105. 


  19. ^ Brady, Seán G; Fisher, Brian L; Schultz, Ted R; Ward, Philip S. The rise of army ants and their relatives: diversification of specialized predatory doryline ants. BMC Evolutionary Biology. 2014, 14: 2–14. PMC 4021219. PMID 24886136. doi:10.1186/1471-2148-14-93. 


  20. ^ 農田中的犯罪拍檔:蚜蟲與螞蟻的共生關係. Scitechvista.most.gov.tw. [2014-04-12]. (原始内容存档于2016年3月5日). 


  21. ^ 介殼蟲科的外觀特徵,諶家強,荒野保護協會,2017-05-09


  22. ^ 吃蟻夠夠的淡青雀斑小灰蝶,廖士睿,yam蕃薯藤新聞網,2012-06-07


  23. ^ 海野和男,《從身邊找昆蟲很有趣》,楊苔偵(譯),臺中:晨星出版社,2010-07,ISBN:9789861773889


  24. ^ 姜唯、蔡麗伶、鄒敏惠,螞蟻雄兵立功 越南農民放心捨殺蟲劑,TEIA環境資訊中心,2015年09月08日




參考頁目



  • Hölldobler B, Wilson EO. The Ants. [Harvard University Press. 1990. ISBN 0-674-04075-9. 


外部链接




  • 1991年获普利兹奖的关于蚂蚁研究 (英文)

  • 小小螞蟻大世界(上),臺灣公共電視台(PTS)兒少節目,下課花路米第749集。

  • 小小螞蟻大世界(下),臺灣公共電視台(PTS)兒少節目,下課花路米第750集。





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