蚂蚁

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  在佐治亚理工学院生物系,我是最不好的邻居,这是因为我的实验室养蚂蚁,蚂蚁很容易逃走。如果将它们放入一个筒子,只需一个三天长的假期,它们就会逃走。它们会站在彼此的身上,搭建一个塔,它们用这个方式逃出筒子。然后它们沿桌子腿爬下来,爬到实验室地上,爬出前门,爬过走廊,爬进隔壁教授的办公室。她星期二回来,会看到一个十万蚂蚁的营盘在她的桌子底下。
  这种蚂蚁相互之间怎么配合得那么好呢?其实蚂蚁的历史有上亿年,人类的历史只有几百万年。也许我们可以向这些蚂蚁学习如何合作。
  我们养的是火蚂蚁,它们原生于巴西沼泽地带。每一个夏天,火蚁在地下的家都会被洪水淹没。世界那么大,如果蚂蚁被分开,它们就不会再在一起了。而且,除了它们的女王,其他蚂蚁都是不育的。如果它们彼此分离,就像我们的细胞一样,只可能活一会儿,但终归会死。所以,蚂蚁“黏”在一起是一件生死攸关的事。
  被水淹的时候,它们会建一个蚂蚁筏子。筏子的材料像木头,木頭的密度比水小,能漂浮在水上,但是火蚁的密度比水大,它们是怎么漂在水上的?
  想象一下,如果我们的某位导师忘记关她洗手间的水龙头,那么水会流入这个房间,没过人的脚、腰,直到脖子。假设房间里有一千人,人们开始紧张,相互推搡,甚至踩踏在其他人身上。最容易被推倒的是小孩,可能会有人受伤,甚至死掉。
  我们觉得人类是最聪明的动物。但是在诸如船沉、火灾之类的事故中,都会有很多人死掉。
  蚂蚁的眼睛不好,也不太会游泳,你觉得如果蚂蚁被水淹没将会是一场灾难。我们做实验时用了十只蚂蚁,却没有蚂蚁死掉。将数量提高到一百,一千,一万,甚至十万只,都没有蚂蚁死掉。
  它们有六条腿,腿短,身体的株距也小,它们彼此相连组成一个自然的防水层,像人穿的裤子。身体间的空隙里有小气泡,可以不让水进去。筏子外面的蚂蚁会挡住水,让里面的蚂蚁保持干燥。想象一下,如果人与人手握手保持距离,也能阻挡外人进来。
  每只蚂蚁都紧紧地拉着与它相邻的另一只不放松,如果一只蚂蚁放松了,水就会流进筏子,筏子湿了,就会变重,从而导致整体沉没。想要活着,就得合作。
  我们人类可以互相拥抱,不让谁进来吗?
  蚂蚁筏子分两层,底下像大学生,上面像教授,上层压着底层。底部会有一些气泡,气泡的表面积大,蚂蚁把它当作氧气瓶,呼吸里面的空气。
  对小蚂蚁筏子来说,在水里是很危险的,有石头,也有雨滴,但有时候蚂蚁筏子会在水上漂三个月。我们已经知道蚂蚁的身体是防水的,它还有一项能力,是自我修复。
  如果你在切菜的时候,不小心割伤了手指,会流血,但是很快会结疤,一周之后会愈合。这种愈合能力是生物的基本能力。
  蚂蚁筏子也可以。我们发现很多蚂蚁筏子既像流体,同时也是固体。如果碰到一块石头,筏子会像弹簧一样,反弹在石头上。这是因为蚂蚁的肌肉可以储存能量,像汽车的保险杠。
  蚂蚁还可以做一件事,这件事我们还没有在工程中应用。如果雨滴掉在蚂蚁筏子上,蚂蚁筏子不会湿,这是因为蚂蚁会让水从筏子中间流出来。
  单个蚂蚁像固体,为什么很多蚂蚁在一起会像流体呢?蚂蚁拥抱在一起,它们会感觉到雨滴的力度,所以它们会慢慢“松手”。如果它们不松开,它们会被轧死。雨滴流出后,它们会再“握手”。就好像一个人跳入水中,水会分开,然后水又会合起来。
  蚂蚁是生物,但也可以像流体。想象一下,如果你开车撞到一棵树,车就有可能被撞坏,蚂蚁却可以凭借自身的流体性质使自己愈合。需要修理一杯水吗?蚂蚁筏子这种自我愈合的能力为我们提供了一种思路,可以指导未来的工程。
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