动物总是生活在一定的场所,它们在其中吃食、生殖、游玩、休息等。动物有时需要表示某一空间已被占有,有时要把同伴聚到一块,有时要记住特别的地点,凡此种种,它们大都在这些地方,洒上自己的气味,给这些空间作上记号,用气味表示自己的意图。
1.划地为营
许多动物在生活的区域中,常占有一块小区,对它特别加以保护和防范,不许同种的其他个体进入,否则甚至用战斗保卫。这块小区叫做领域。有的动物始终占据领域,有的只在某一季节占有领域,有的与几个或一些动物共同占有领域,有的动物则不占据领地。
动物用许多方式宣告自己所占有的领域。鸟类在枝头引吭高歌就是一种方式,还有的在领域上作上明显的记号。但是,最常见的,还是把自己的气味留在领域中,用气味语言告诉同伴该地盘已被它占有,请不要进入。气味语言比声音、视觉等语言更为方便,因为,即使自己已经不在现场,或者躲在窝内从事其他活动,气味仍然能够发话。
一些哺乳动物在领域内活动的时候,有规律地定期把一些分泌物放出,留在地面上。越是靠近领域边缘时,释放的分泌物愈多,以加强边界的标记。
穴兔在许多国家是家养种类。很久以前,它们被引进澳大利亚,成为野生动物。在新环境下,很少有天敌加害它们,于是大量地繁殖起来,成为澳大利亚的一害。澳大利亚的科学家对穴兔进行了许多研究,他们发现穴兔都占有领域。把一只穴兔放入一新地区,它多次地在该地区排粪,还将肛腺的分泌物涂在粪球表面,从粪球上不断地发出肛腺的气味。此外,穴兔还频频地用下颏擦抹所占领域中的树枝、小丘等物体(图4-1)。由于穴兔颏下的颏腺,向外开有小口,经常分泌油脂状的液体。穴兔擦抹时。就是把这些液体留在树枝等物上。于是,不久我们就看到穴兔占有了领域。领域中布有几堆粪球,树枝、小草上留有颏腺气味,四周有一圈地带,其中的粪球和颏腺标记特别密集,显然,这就是领域的边缘。

当上述穴兔圈好领域后,如果实验者把另一只穴兔放入这块地盘,这个领域的“主人”立即出击,猛烈驱赶这只穴兔。后者则俯首贴耳,畏畏缩缩地逃离此地。若是强迫后者留在前一只穴兔的领域中,它表现出战战兢兢的状态,不敢吃食,不能安心休息,一直在设法逃离开去。
实验者随后又选了另一新地区,他们预先把后放的那只穴兔的粪便和颏腺分泌物,遍洒于这个新地区中。当这只穴兔来到该区后,安详地巡视周围,平静地吃食,悠然自得,没有一点战战兢兢的样子。此时,如把前述那只已占有领地的穴兔“主人”放入该地区,令人惊奇的是,出现了截然相反的情况。新地区占有者趾高气扬,屡屡向后进入的穴兔进攻,这只原“主人”穴兔的威风荡然无存,采取了完全屈服的姿态。
这个实验说明,穴兔用气味给领域打上记号,其他个体能从这种语言中,得到领域是否已被占有,属于谁的信息,从而采取相应的行动。
犀牛也是一种占有领域的动物,它们多用通道连接食场、睡觉、洗澡的地方,还用通道连接领域的边界。一般的通道大都是距上述目的地较近的路径,犀牛总是沿这些路径行走。通道约40~50厘米宽,两侧草木茂密。犀牛用粪便指示通道的位置,每个犀牛都在通道两旁的固定地点排粪,粪堆的高度一直达到与草地的草同高为止,常见的约70厘米高。粪堆中除有气味不断挥发外,粪堆堆到与草同高的高度,可能也有视觉的作用在内。粪堆不仅指示通道的所在位置。在通道的入口处粪堆极为密集,它们还起着指示通道入口的作用。
2.在寄生树上的聚集
大自然哺育了各种奇花异草,种类繁多的森林树木。吃植物的昆虫,有许多生活在树上。但小小的昆虫要想找到适合自己栖居的树种,真是如同大海里捞针一般。正是昆虫的化学语言帮助它们发现目标的。
我们把吃树木的昆虫所栖居的这些树木,叫做寄主树。有一种蠹虫,它们在寄主树上开隧道,食树中的菌类。蠹虫飞来飞去寻找目的地,如有一只找到了寄主树,并确认就是自己所找的树木后,它就从后肠释放出外激素,寄主树本身也排泄一些化学物质,包括挥发性的萜烯类化合物,蠹虫的外激素和树木的这些化学物质相互作用,这些混合在一起的气味,有力地吸引着雌、雄蠹虫到这棵树上来。
蠹虫在选择寄主树时,并不是全都成功,有时也失误。如蠹虫选择的是一棵稍弱的树木,就选对了,它们会顺利地钻蛀成一条隧道,同时放出外激素,吸引其他蠹虫到来。如果选择的是一棵十分健壮的树木,这棵树能分泌丰富的树脂质,这对蠹虫十分不利,因蠹虫难以蛀成隧道,还来不及释放外激素,就已死于这些树脂之中。
有的蠹虫为了对付强壮的树木,不惜牺牲自己的生命,为其他蠹虫造福。这只蠹虫在钻入树皮前就释放聚集的外激素,自己虽丧生于树脂的防卫机制中,但它放出的外激素,却招来了较多的蠹虫。树木受到密集虫群的侵害,变得虚弱,树脂分泌日渐减少,使蠹虫仍能钻通隧道,定居下来。
被气味引诱来到该树上的蠹虫,如跟第一个侵入者属同一性别,那么这两只蠹虫钻入树木内,各自咬蛀成自己的隧道,同时放出更多的外激素气味,强烈地引诱其他蠹虫飞到这棵树上,促使蠹虫集体侵害等主树木。
如果后来的蠹虫是和第一个侵入者性别不同,它受到第一个蠹虫的吸引,直接进入第一只蠹虫已蛀成的隧道,自己不再另蛀隧道。然后,这些蠹虫在隧道中交配。并产下虫卵。
蠹虫就是这样的应用外激素给寄主树打上标记,使别的蠹虫容易找到所需要的树木,在那棵树上生活、繁殖。
读者不仅要问,照这样下去,这棵寄主树岂不会虫满为患吗?会不会树上挤满了虫子,弄得它们连食物都没有了呢?蠹虫有一套自己的办法,防止寄主树上虫口密度过大。这套机制之一就是以外激素浓度的高低来调节。
当大批蠹虫侵入到一棵寄主树上以后,每只虫子都释放出一些外激素,寄主树周围就会形成了较高的外激素浓度。观察者发现,每当这棵树上虫子太多时。另外的蠹虫从别处飞到这棵树附近,就不再在原寄主树上停留,而是趋往邻近的其他树上。据观察,吸引蠢虫飞来的是外激素信号的作用,飞到这棵树边,因得到了外激素高浓度信号,受到高浓度的外激素抑制,使得蠹虫不再在原寄主树上落下,而掉转方向飞往邻近材上停歇。究竟落在哪棵树上,则靠视觉的指引。
如果这棵寄主树的蠹虫密度尚小,新被引来的蠹虫测知,外激素的浓度不高,还没有超过临界限度,它们即停歇在该树上,开始蛀隧道。
这种用化学语言招引蠹虫到寄主树上聚集,是昆虫聚集行为的一种。有时这种聚集会达到很大密度。当达到临界密度时,它们又会阻止过密地聚集。
3.情报交换站
动物的活动常常沿着某些通道行进。在这些通道上多设置有气味标记点,以指示路径和方向。有的动物在专门地点建立“情报交换站”,大家都来到这个地方,留下信息,互相交流。设置的情报交换站的数目不一,有多有少。河马在沿河堤350米的活动区内,有84个交换站,它们是用粪堆作成,粪上沾有自己通讯用的气味。每个河马都在这个堆上留下一点自己的粪便,所以这些粪堆都比较大。在这里有报告河马自己性别的消息,有表明自己性状况的情报,还有表示年龄的信息等。
将自己的分泌物涂在粪便上,用粪便作为携带化学信号的运载体只是交流情报的一种方法,动物发展了很多方法传播、运载信号,达到对话的目的。
熊的情报交换站是一棵树木,有时也选择其他物体。它们特地走到树木跟前,站立起来,以背擦蹭。人们原以为熊身体发痒,用树木蹭搔止痒呢!其实它在使树木沾有自己的气味,从树上不时向周围散发气味,传递自己的情报(图4-2)。其他熊也以这个方式,不时地光顾这棵树,留下自己的信息。这就好像我们所设的留言簿一样,彼此虽没见面,仍能互相了解彼此的近况。

狼不是用粪便留言,而是把分泌的化学物质注入到尿液中。排尿时,将这些化学物质排到体外。所以,尿液中包含有狼的化学语言。狼常把树桩、草木棍、倒木等作为气味站,它们定期地把尿排在这些物体上。气味站不仅作为狼寻找位置时的定向标记,还给其他狼提供许多有用的信息。
冬天,在封冰的湖泊表面,没有树桩,也没有土丘,狼就选择任何一个突起一点的物体作为气味站。这时,一群狼中,各个狼依次在这个地方排尿。过了一段时间,再重复这个行为。久而久之,该站聚结成为相当大的冰坨子。该站不仅有关于狼群大小和数量的话语,还有母狼、公狼互相征婚的广告,更有告诉外来者是否是本族群的消息。总之,这里提供了“情报交换站”所能提供的应有尽有的情报和信息。
狼除了用这种化学语言维持群体联系外。还用声音互相联络。狼群在夜间的嚎叫常令人毛骨悚然。狼的叫声在调门上大致相同,但每只狼的音色不同,狼群集体叫声就形成了具有特色的“和声”,各群狼的“和声”不同,迷途的狼根据本群的特有声音寻找自己的族群。狼群的嚎叫还有宜布占有这块领地的意思。
自古以来,人们对狼产生了深深厌恶的情绪。其实,狼并不像我们所想象的那么坏。调查结果说明,狼总是躲避着人的,主动向人攻击的例子极为少见。
有时候,狼的存在还会有些益处。美国阿拉斯加州的一个自然保护区里,人们见狼就杀,把这个保护区的狼群几乎灭绝了。活跃在这里的鹿群,因不再受到狼群的袭击掠食,大量地繁殖了起来。保护区内,鹿的数量剧增,它们啃食森林里的树皮和草木,使大片森林受到破坏,变成一片荒凉。后来,不得不重新引进了狼群。狼群限制了鹿的数量上升,使得森林逐渐恢复起来。狼在维系生态平衡中有着一定的作用。所以,不分青红皂白地一律捕杀的对策,并不总是可取的,需要加以分析和区别对待。
4.蚂蚁的路标
距今2000多年前,大哲学家亚理士多德就曾在他的著作中,描述了蚂蚁的社会性生活、筑巢和勤劳工作的情景。蚂蚁、蜜蜂和白蚁都是社会性昆虫。在它们的社会中有女王,专门担负生殖;还有卵、幼虫、蛹等未成熟的个体,社会中有一大批叫做工蚁成工蜂的昆虫,负担喂养女王、幼虫,照顾卵、蛹等繁重的任务,此外,还有专门从事防卫、战斗的个体,叫做兵蚁。
工蚁肩负的任务不轻,它们要不断地爬到巢外采集食物,以喂养女王和幼虫,它们还要供给承担其他任务的工蚁的食物。有人为了证实这一点,曾作过实验。他们在糖水中滴上一些红墨水,让二三只蚂蚁摄取糖水,片刻后,它们的腹部胀得鼓鼓的,明显地透出红色。把这几只蚂蚁放回巢内,一会儿,发现另一些工蚁的腹部也带有红色。时间越长,带红色的个体越多。这个实验证明,工蚁不但喂食女王、幼虫,还要为部分工蚁提供食物。由此可知,工蚁采食的任务是极其繁重的。
蚂蚁采食时,先出动一些工蚁,各个分散地四处去寻找食物,然后搬运回巢。如遇到大块食物,单独搬运不动,它们就回巢召唤伙伴,动员伙伴共同运输。日常生活中,我们经常看到蚂蚁列队,搬运食物回巢的情景。蚂蚁动员伙伴时,有时用视觉信号召唤;有时释放外激素,以气味传递消息;还有的喜欢用头上的一对触角,相互接触,告诉情况。
白蚁是如何召唤同伴到达食物地点?又是如何搬运食物回巢的呢?对于这些问题人们做了很多工作,发现白蚁巧妙地运用了化学语言,以化学信号作为标记,铺设路标,迅速地搬取食物回巢。
白蚁开始出巡时,只释放少量的化学物质于地面上,形成“嗅迹”。待发现了食物,回巢途中,每隔二三秒钟,有规律地把腹部紧贴地面,从腹部或足部腺体中分泌出外激素,沉积于地上。一般,在它们正常活动时,腹部总是抬起离开地面的(图4-3)。
蚂蚁回巢时,也是以上述方式将外激素留在地面上,巢中被召唤的蚂蚁,循此嗅迹路线前进。通常,当走向食物场所时,蚂蚁稀稀拉拉地向前爬行。将食物搬回巢中时,队伍却密密麻麻,并频频行使沉积分泌物的活动,加强对路线的标记。食物运完后,就不再留下气味来标记路迹了。

这些气味留在地面上,作为指示由巢至食物源处的路线标记。试想,如果这些标记长期地保持下去,蚂蚁岂不总是沿着它们前进吗?研究表明,它们的嗅迹存在时间不长,一段20厘米的路标,100秒钟后,几乎完全消失指示作用。消失时间还受环境的温度、湿度、光等因素的影响而变化。
蚂蚁是如何按照嗅迹前进的呢?有人把蚂蚁的外激素笔直地涂在一条线上,观察蚂蚁是如何沿此线前进的。图4-4示出蚂蚁的行走路线。它们边走边用触角嗅闻地面上的气味。触角就像是蚂蚁的鼻子。触角表面上有许多小孔,这里有极为敏感的嗅细胞,蚂蚁通常交替地使用左右触角。蚂蚁前进的方向总是试图保持感受到外激素的最大浓度。起始,它们奔向有外激素的地方,此时感受到愈来愈强的外激素的刺激,蚂蚁可能以为照直向前走,会继续提高外激素的浓度。可是,事实上,它们却背离了外激素直线嗅迹,越向前爬行,外激素浓度越低,所以,它们毅然转身向相反的方向爬行。又继续向前穿过外激素嗅迹,不断重复着前一个过程。所以,蚂蚁的前进路线不是沿嗅迹直线前进的,总是曲折地爬行,前进路线呈“之”字形。
蚂蚁前进时,靠左、右两侧触角定向,当切断蚂蚁一侧的触角,如切断了左侧的触角,蚂蚁表现左向的定向机能减弱。它们总是向右侧偏斜,偏离开嗅迹路线。科学工作者曾与蚂蚁开了个玩笑,他们用粘接剂把触角交叉粘在一起,也就是说,使左触角到右端,右触角则向着左方,结果蚂蚁感受方向的能力,表现混乱,没有一定的规律。由这个实验可以看出,蚂蚁是怎样沿着嗅迹路标前进的,触角在“嗅闻”路标的信息中,有重要的作用(图4-4)。

有人曾作了一个有趣的实验,他们把一个圆盘子放在一大群蚂蚁中,蚂蚁先在上面爬来爬去,后来便围着盘子转。蚂蚁偶然地把自己的嗅迹连在一起,大群蚂蚁就沿着这个嗅迹爬下去,它们不停地沿盘子转着圈爬行。可能,它们以为,沿着路标爬下去,就可以回到巢里。只见这些蚂蚁沿着盘子转圈地爬行,一直爬到死,都不停止。显然,它们只要跟踪上自己的嗅迹,就不会离开了。
几位日本科学工作者见到蚂蚁在一棵树上发现了食物,从蚁巢到大树上,排起了长长的搬运食物的行列。这几位日本人围着大树的地面,用胶水洒了个圆圈,使得一部分蚂蚁在树上,一部分在地下,彼此被胶水隔离开来。
地面上的蚂蚁继续向树上爬,有一只被胶水粘住了,后面大队蚂蚁立刻停止前进。它们首先设法救出了那只被粘住的蚂蚁。然后蚂蚁们彼此用触角频繁地接触,好像是在热烈地讨论。一会儿,只见一只蚂蚁爬出去搬来一颗小砂子,它把砂粒放在胶水的上面。其他的蚂蚁居然都仿效那只蚂蚁,纷纷去搬运砂子。不一会儿,在胶水的上面,居然铺起了一条砂路,恢复了交通线路,从树上搬运食物的工作继续进行。
上面介绍的是蚂蚁用化学信号,在路途上作出标记,指示蚂蚁搬运食物的例子。不过,蚂蚁除了用化学语言外,在搬取食物的行为中,似乎还能运用多种通讯方式,使得它们的集体行动非常地谐调一致。我们尚不知道它们怎样得出搬砂子的办法,又是怎样通知的。显然,其中有一系列复杂的通讯机制,指挥着蚂蚁的行动。
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