大多数的动物过着一定的群集生活,有的松散的相聚在一起,有雌、雄结伴组成的小家庭,有子女和双亲结合在一起的家族,有的聚集成大群以防御敌害,更有分工明确和严密组织的“社会”。各种群集方式,形式不拘。无论那种集群,动物之间必须发生许多社会关系和相互作用。动物的通讯对于促成这些相互关系是很重要的。
1.变形虫的聚集
土壤里有着极丰富的单细胞生物。据统计,每立方厘米的土壤中有数百个细菌和数千个变形虫。变形虫穿行于土壤中,取食在植物残根处丛生的细菌。每隔数小时,变形虫就分裂成两个子细胞。
有一类变形虫是群居性的,这类变形虫叫做网状粘菌。开始,它们成单个细胞生活,各自进食。当把一个地方的细菌吃完后,没有食物了,细胞即产生一种物质,刺激单个细胞向某个中心点聚集,开始了群居阶段。它们往往聚成数百个乃至十多万个单细胞的大群体。然后。细胞群分化,形成带有一个或几个分枝的子实体。子实体遇到适宜的潮湿环境,如果环境中食物丰富,细胞群又分散成单个变形虫,于是重新开始单独进食细菌的阶段。
这种群居变形虫有好几个种类,它们共同生活在一个地方。在由单个变形虫聚集成群体时,每个变形虫都进入自己的群体,从不混淆。有时,不同种的变形虫穿越几个群体,但总是趋向各自的集合中心,自相聚合,不会迷向,不误入别的群中。聚集的细胞群再分化,形成具有本身特性的子实体。
20世纪初,科学工作者设想变形虫的聚集是趋药性的作用,后来又认为是经接触刺激的结果。试验得出,细胞的接触,并不能诱导聚集,而是从聚集中心区的细胞团释放了一种化学物质,它们扩散开去,吸引细胞集合起来。
这些信息物质是怎样释放出来的呢?原来,由于食物的减少,使得饥饿的变形虫放出这些化学物质,从而促使它们由食菌期进入群居阶段。
值得注意的是,变形虫分泌诱导聚集的化学物质的国时,还分泌一种酶。它的作用在于降低化学物质的活性,限制前者的分泌量,使得它们维持在仅仅能起反应的水平上。此外,细胞群还分泌一种物质,主要抑制酶的作用。小小的变形虫,由单独进食变为群居阶段,竟有三种化学信息参与,这三种信息物质是诱导聚集物质、使聚集物失去活性的酶和抑制酶的分泌物,构成了一个复杂的控制系统,调节着变形虫的聚集行为。
不同种类的变形虫所分泌的化学物质有区别,彼此结构不同。细胞团只对各自的信号起反应。所以不同种类的变形虫虽然共存于土壤中,但仍然能保持各自的聚集。
2.蚁类的社交活动
蚂蚁和白蚁具有复杂的聚群,由于它们结构严谨、有分工、有“等级”,所以通常叫这种聚群为“社会”。
白蚁的社会由蚁王、工白蚁、兵白蚁和未成熟的个体构成。蚁王和女王专门进行生殖活动,不管其他任何社会的事务。它们好比人体中的一个生殖器官一般。工白蚁是些未成熟的雌蚁,承担了社会中繁重的劳动工作,从采食、搬运食物回巢、建筑、修缮巢穴,到饲育幼虫、喂养蚁王、还要供给从事其他职务的工蚁及兵白蚁的食物。工蚁终生忙忙碌碌,不得休息。兵白蚁的职责较为单一,它们专门防御外敌的侵入。为此,不得不进行激烈的战斗。它们临危不惧,英勇顽强,绝不玩忽职守。有时,甚至为保卫蚁群,不惜献出自己的生命。
蜜蜂、蚂蚁还有其他一些昆虫,都属社会性昆虫,它们大都具有相类似的社会结构。
社会性昆虫在群体范围内,常表现密集聚合的倾向,不同型的个体趋向于聚集到一起。它们的聚集通常是由外激素引起的。
白蚁的工蚁,对群中的幼蚁照顾得无微不至。它们不时地舔幼蚁,不断地供给它们食物。是什么使得它们如此亲密呢?科学家指出,幼蚁放出一些化学物质,正是它们刺激工白蚁接近幼蚁。幼蚁发放的信号有好几种。现已查明,吸引工蚁前来接近它们的是一类分子量比较小的化合物。它们易于挥发,能传播一定的距离。工蚁来到幼蚁附近,幼蚁还放出另一些化合物,这些化合物是大分子量的,挥发性能差,靠接触刺激,诱导工蚁舔拭它们。
蚂蚁有精巧的通讯系统,传递食物的消息。蚂蚁群中,虽然有成千的个体,寻找食物的任务,却只依赖少数的侦察蚂蚁。待发现食物,侦察蚁再回巢召唤工蚁,共同采集或搬运食物回巢。
侦察蚁常远离巢穴外出,四处寻找食物。发现食物后回巢报告,它们不仅要告诉同伴已经找到了食物,还要指明食物在什么地方,食物的方向和距离。侦察蚁用几种方式报告消息。在返回巢穴的路途上,它们滴下带香气的分泌物,铺下一条嗅迹。侦察蚁回巢后,先是摇摇摆摆的四处跑动,不断地挥舞着触须,这是在告诉同伴,它已经找到了食物。后来,侦察蚁跑动范围逐渐扩大,不断地碰撞围向前来的工蚁。其他工蚁从这些信号中,得知需要外出运食的消息,立即整队出发,沿着侦察蚁留下的嗅迹前进。此时,既使发现食物的那只工蚁留在巢中,其他工蚁也能根据路标找到路径。随后,愈来愈多的蚂蚁加入到从巢到食源地,又从食源地返程的行列中,每个都发放自己的分泌物,进一步加强了路途上的嗅迹,使路标变得愈来愈明显。
这种气味痕迹并不能长久保持,一段时间后,它们就挥发了。气味嗅迹所维持的时间,足以引导蚂蚁至食源地点,引导迷路蚂蚁沿着嗅迹返回巢穴。
蚂蚁幼蚁的发育也是靠分泌外激素来调节的。蚂蚁在幼虫阶段,需要一定的温度或湿度条件。幼虫在巢内时,经常分泌一种物质,它成了工蚁喜爱吃的“零食”,吸引着工蚁前来取食,还诱使工蚁把自己搬运到巢外去。蚁巢外面,阳光照射,湿度变小,于是幼蚁停止了外激素的分泌,工蚁随即将其移入蚁巢中潮湿的地方,幼虫重新泌溢出为工蚁所喜爱的美味物质。
最近的研究得出,社会性昆虫成员,可能都有“体表”外激素。它们主要吸附在体表。当各成员互相接触时,或者在非常近的距离内,才被昆虫感觉到。这种体表外激素有多种作用,已经知道的有下述几方面。
体表外激素包括群体气味。蚁类把蚁巢的气味吸附在每个成员的体表上,用这种气味区分同引巢伙伴和外来蚂蚁。如果把不同的群体气味混进来,它们显示强烈的进攻行为,直到有了相同的气味,才终止敌对行为。
体表外激素中可能还包括分辨“级”的气味。所遇到的同类属于哪个“等级”,是蚁王,还是幼蚁,是工蚁还是兵蚁等;气味帮助相互识别。依据所处等级不同,采用不同的相待措施。
体表外激素中包括诱导侍从行为和刺激交换食物的信号。对这类信息都是以蜂类作为研究对象的。雌蜂的外激素不仅诱引雄蜂,还具有抑制工蜂性器官发育的功能。这种外激素能吸引工蜂到自己身边,刺激工蜂喂给食物,并刺激工蜂一系列的侍从行为,如工蜂围绕雌蜂,用触角和它接触,舔食它的体表等。侍从行为使得工蜂和雌蜂密切接触,工蜂暴露于较多的蜂王物质中,从而抑制了工蜂卵巢的发育。
蚂蚁体表外激素中还有一种引诱蚂蚁前来交换食物的刺激信号。
可见,很多信息包括在体表外激素中,对它们的研究是近几年才提出的,还有许多未被阐明的原理和规律,需要后人努力完成。
3.等级的划分
关于哺乳动物群体的社会性组织有许多记载,不过像蚂蚁、蜜蜂这样发达的社会群体,尚不多见。哺乳动物群体并非简单的聚集,各个成员也是按一定的结构组成,彼此有一定的分工。
黑猩猩群中有许多只猩猩共同行动,它们共同休息,共同取食,一起由一地移动到另一处。其中由年纪较大、经验丰富的雄猩猩作为领队,它对全群的安全负有更多的责任。它在群中经常瞭望着、观察着周围动静,为大家及时报告危险和敌害。其他黑猩猩都注意着这位贤明长者的行为。它要停就停,要走就走,全群都紧紧相随。有时,别的猩猩正在贪吃着什么,领队站起来走了,没吃好的猩猩也只好跟着离去。这只领队猩猩被称为优势者,具有较高的地位,按学术术语说,具有较高的等级序位。等级序位是动物群中,各个动物占据不同的地位,分属不同的等级,按一定的顺序排列着。“序位”故名思义,是指各个成员的地位有一定的次序。
猩猩群中有许多雌猩猩,小猩猩不仅受到妈妈的爱抚和保护,其他雌猩猩也有时看护它们。有的猩猩“阿姨”热心地照料小猩猩,以至与“妈妈”争夺起来。雌猩猩中也有等级之分,有的占据较高的地位。但无论如何,它们仍然位居总首领之下。
其余的猩猩必须服从首领的命令,不得与等级高者争食、争地盘、甚至不能争配偶。一切都采取退让的态度。这些猩猩居从属地位。狒狒也按一定结构和等级序位组成群体,甚至在移动行进中,彼此的位置也是一定的。等级高的雄狒狒在群的当中,它们和发情的雌狒狒和幼狒狒一样受到保护。等级地位低的雌性处在外围,从属的雄狒狒居外层,并走在最前面(图4-9)。
褐家鼠的群体由几个家族群构成,群体成员分别处于不同等级,所担负的职务也不相同。成员中有处优势地位的雄鼠,几只成年雌、雄鼠和一些未成年后代。优势雄鼠负责保卫它们的共同领域,特别是中心区。这里经常发生战斗,有时,等级地位较低的雌鼠或雄鼠想要进入中心区时,也不允许,因为它们只能在边缘地区生活。取食的场所,或做为食台的地方,是允许大家使用的,这里不发生冲突。
孕鼠和哺乳鼠有时各有小区,或共有某区,不许其他鼠进入。这种群体结构可能是阻止过多地雄体与雌体交配,以减少雄体对雌体干扰,保证繁殖的成功。一位动物学工作者描述了褐家鼠的群体建立过程,他写道:幼鼠30日左右出外周游,60~85日离开母巢,母亲对子女有时表现进攻性行为。青年鼠常与群体中成体在食台等地相遇,直到它们在性成熟前,即85~115日龄前,通常不引起群体成员的注意。一周或一月后建立起较稳定的家族群结构,但在食场上各群成员相互混杂。冬天性活动减弱,这时不同群雄鼠有共同的巢区。
褐家鼠的群体内,各鼠都知道自己的地位,从而采取符合自己身份的举动,不越雷池半步。各个成员还能清楚地识别其他成员的身份,这主要是依据化学信号辨认。每个成员都能放出表明自己身份的外激素。彼此并未相遇,远远的距离就能感觉到那只鼠的地位。两鼠相距3~7米时,无论白大或黑夜,都能嗅闻出对方发出的外激素信号。
从属鼠接收到远处优势鼠的信号,知道它的来临,立即退避三舍。我们在实验时,常常看见一只饥肠辘辘的褐家鼠,眼巴巴地看着另一只优势鼠大嚼大咽,不敢近前。这些从属鼠一反不存食的习惯,还改变了为安全起见,于晨昏活动的习性,为了获得足够食物,不得不冒险在白天寻找食物。还被迫贮存一些食物,以改善平日的饥饿状况。
在褐家鼠群里,还有一些等级低的成员,被压在最底层。它们往往被逐至领域边缘,连栖居地都没有保证。繁殖季节不能找到伴侣,配偶都被优势者霸占。由于食物、隐蔽条件均差,它们生长速度慢,到成年时,体重仍然很轻。当我们用捕活鼠笼捕鼠时,总是先捕捉到这些等级地位低的鼠类。如打开鼠笼,放走它们,继续捕捉,往往又再次捕到它们,甚至多次重复捕到这些鼠,可见其饥不择食的程度。优势鼠是很难进笼的,因为,一来它们有充足的食物保证;二来它们警惕性高,对陌生物品,即使是好吃的食物,它们也要多方试探,才敢进笼的。
4、母亲的苦心
在贮藏豆类的仓库中,常发现一种叫“象鼻虫”的害虫。它危害人们的粮食,惹人讨厌。但它们的雌虫却是一位“好母亲”,她用心良苦地为后代作出许多周密的安排。
象鼻虫的产卵和布卵方法是非常有规律的。假设给予它们50粒小豆,象鼻虫产下100个卵。那么,你就会发现,在每粒小豆上整整齐齐地布下两个卵。几乎找不到没有产下卵的小豆,也绝不会有布下4个卵的小豆。也就是说,她们在每个小豆上平均地产卵。
象鼻虫怎样作出这种精心安排的呢?她们使用化学语言对话作到了这一点。仔细观察就会发现,母虫每产下一粒卵,就在小豆上爬一圈,于是留下自己分泌的脂性分泌物。这些信号不仅告诫自己,也告诫其他雌虫,请不要在此产卵,请选择其他的小豆吧!
这些物质除起告诫作用外,假若有的“母亲”误把卵产在已有卵的豆上,这粒小豆上的分泌物浓度必然升高,高浓度的脂性物质能杀死卵粒。有人作过试验,当小豆上的分泌物浓度达到每粒100~200微克时,卵粒将被它们破坏。显然这种物质在调节卵的密度上有控制作用。
象鼻虫“妈妈”用这些复杂的办法,不让卵密集在一起,否则,幼虫的食物不足,怎么活得了呢?母亲为儿女们的良苦用心可想而知了。
鼠类生仔后,鼠“妈妈“为照顾子女,特意安排了一些信号。大家鼠的幼鼠刚出生时,全身裸露,无毛,眼不能睁开。初生出的几天里,鼠妈妈不让幼鼠离巢,只要这些瞎眼小鼠爬出几步,鼠妈妈立刻用嘴叼它回来。鼠妈妈根据气味,一下子就能分辨出哪个是自己的幼鼠。小鼠出生两周后,此时幼鼠已睁开双眼,身上长出了毛,能离巢活动了。为使幼儿们能找到母亲,母鼠特地于产后第14日开始向四周发放一种外激素,叫做母性外激素。这种分泌物对幼鼠的吸引力很强。曾经作过这样一个实验,让大白鼠幼鼠在混有哺乳母鼠气味和清洁的气流间进行选择,它们毫不犹豫地选择混有母鼠气味的气流,而且选择性极强。实验还表明幼鼠迅速奔向任一有哺乳母鼠气味的地方,无论该哺乳母鼠是自己的母亲,还是其他仔兽的母亲,表现都一样。可见母性外激素对幼仔并非专一性的。
进一步测试了14~41日龄的幼鼠,使它们选择母体哺乳鼠和其他一般雌鼠。结果表明,自14日开始有明显选择自己哺乳母鼠的趋向,但至41日龄后,则丧失了这种选择能力。后来,又用16日龄的幼鼠,使它们在不同阶段哺乳期的成年哺乳母鼠间进行选择,结果发现成年哺乳母鼠大约在幼鼠有接受外激素的能力时开始分泌这种物质,至幼鼠不再有感受母性外激素能力时,哺乳母体停止分泌该气味。我们知道母鼠产仔后,如果人为地将幼仔移开,母兽迅速搬仔回身边,这种行为持续到产后14日,一直强烈表现着。14日以后叼仔回巢的行为减少,看来,随后幼仔有感受外激素能力,而由母性外激素加强了母兽与幼仔间的化学联系,使幼仔自己能返回母体巢处。
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