秦自民

盡管螞蟻、蜜蜂等社會性昆蟲早在7000萬年前就生活在地球上了，但白蟻才是群落生活最古老的締造者。化石證據(jù)表明，白蟻的歷史可以追溯到距今1億多年前的白堊紀(jì)，有人甚至認為白蟻有2.5億年的生存歷史。

人們總認為白蟻是螞蟻一類的生物，因為表面上看它們不僅長得有些相像，而且都是營社會性生活的小昆蟲，但白蟻和螞蟻的親緣關(guān)系其實比較遠。螞蟻是膜翅目昆蟲，其有翅個體前翅明顯大于后翅；而白蟻的有翅個體前、后翅大體相等，原來被列為等翅目。在進化史上，螞蟻與蜜蜂較親，而白蟻則與蟑螂相近，所以白蟻2007年被劃入蟑螂家族，構(gòu)成蜚蠊目下一個新科——白蟻科。

白蟻種類繁多，主要分布在熱帶和溫帶。它們除了有復(fù)雜非凡的社群關(guān)系和強盛的繁殖能力外，還有不同凡響的建筑才華和種植技術(shù)，并且與一種原生動物有著奇特的共生關(guān)系，它們是杰出的美食家、園藝家和建筑家。

古怪的美食家

在納米比亞納米布沙漠邊緣廣袤的荒漠地帶中，為什么會密布著許多直徑5米左右、寸草不生、猶如天女散花一般的“仙女圈”？這是長久以來人們無法解開的謎團。直到2013年，德國科學(xué)家諾貝特·于爾根斯才發(fā)現(xiàn)，這是大部分時間在地下過著隱秘生活的白蟻的杰作。這里的白蟻以野草為食，由于其外骨骼比螞蟻的更柔軟，脫水的風(fēng)險極大，因此它們不敢離開潮濕的地下庇護所，只在巢穴附近采食野草，這樣就使得附近的裸露沙地越來越大，形成了“仙女圈”。

白蟻是古怪的美食家、嚴格的素食主義者。它們把很多生物并不喜歡的木材、真菌和半腐爛的枝葉當(dāng)美食，營養(yǎng)物質(zhì)主要來源于纖維素和木質(zhì)素。大部分動物無法直接消化吸收纖維素，但白蟻有此本事，因為它們有一位好盟友——披發(fā)蟲。纖維素是地球上分布最廣、最多的有機物，白蟻只要帶上披發(fā)蟲，幾乎無論走到哪里，都有享受不盡的美食。白蟻只需嚼碎樹枝草莖等富含纖維素的物質(zhì)并吞入腹中，消化工作則由披發(fā)蟲負責(zé)。

披發(fā)蟲是一種鞭毛蟲，屬于單細胞原生動物。白蟻體內(nèi)的披發(fā)蟲數(shù)量特別多，占到其體重的三分之一。白蟻深諳待客之道，其腸道是披發(fā)蟲夢寐以求的棲身之所，這里不僅安全、溫暖、舒適，而且有披發(fā)蟲喜歡的缺氧環(huán)境，更有源源不斷的食物供應(yīng)。披發(fā)蟲就像兔的盲腸中或鹿的瘤胃中的微生物一樣，利用能消化木質(zhì)纖維的酶，將纖維素轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀话紫佒苯游绽玫钠咸烟恰Ｂ购推渌雌c動物，在利用完微生物之后就將它們殺死消化，并把它們也當(dāng)作富含蛋白質(zhì)的營養(yǎng)豐富的食物，而白蟻不會“卸磨殺驢”，它們與披發(fā)蟲是真正的共生關(guān)系。

如果沒有披發(fā)蟲，白蟻的好日子就到了盡頭。有人做過實驗，用40℃的溫度處理白蟻，其腸道內(nèi)的披發(fā)蟲就會死亡，而白蟻還活著，并能繼續(xù)吃植物枝葉，但是，由于沒有披發(fā)蟲的幫助，它們不能將其消化吸收，因此，白蟻即使吞下一大堆食物卻仍然被活活餓死。這就是白蟻善待披發(fā)蟲的原因。

白蟻腸道中的披發(fā)蟲并非與生俱來的，而是老白蟻給小白蟻的最好禮物，常常由老白蟻將它們混合在食物中饋贈給小白蟻，這種禮物代代相傳。所以，只要是同一種白蟻，不管它們生活在地球的哪一個角落，他們的腸道內(nèi)都共生著同一種披發(fā)蟲。原始的白蟻是如何生活的？披發(fā)蟲又是如何進入白蟻的腸道內(nèi)并與之共生的？迄今仍然是一個未解之謎。

古老的園藝家

并非所有的白蟻都以木頭草莖為生，有些白蟻無法消化纖維素，不能從樹木和野草中直接獲取營養(yǎng)，但它們自有生存之道。有的白蟻飼養(yǎng)家畜——常見的是一些被稱為白蟻友的甲蟲，這種甲蟲能分泌出白蟻喜愛的富含脂肪的美味。另一些白蟻則利用植物的枝葉種植真菌，然后以更加可口的真菌為食。

在非洲和亞洲的赤道地區(qū)耕耘農(nóng)業(yè)的白蟻，有點類似于螞蟻中的農(nóng)業(yè)專家切葉蟻。雖然沒有切葉蟻那么響亮的名聲，但白蟻是更古老的園藝家。其工蟻建造土堆，并在土堆深處修建迷宮般的真菌菌圃。一切準(zhǔn)備就緒后，工蟻就沿著長長的覓食隧道到土堆外面去咀嚼樹木和草根，但無需消化其中的木質(zhì)素和纖維素，回來時，它們的腸道里裝滿了咬碎的野草和木頭。它們將排泄物用于建造菌圃、種植菌類，菌圃中的真菌能夠利用酶消化排泄物中的纖維素和木質(zhì)素。工蟻們通過打開或關(guān)閉通風(fēng)口，精心調(diào)節(jié)著菌圃內(nèi)部的溫度和濕度，并控制著二氧化碳的含量，使菌圃內(nèi)的環(huán)境非常適宜于真菌生長。它們還會耐心地將被污染的培養(yǎng)基連同雜菌一起從菌圃中清除干凈。在工蟻們的細心呵護下，巢穴中的真菌快速生長并形成子實體。子實體肉質(zhì)肥美，營養(yǎng)豐富，工蟻們及時采收，除了自己享用外，還用以喂養(yǎng)白蟻群中的其他成員。白蟻和真菌構(gòu)成了一種美妙的共棲關(guān)系，它們相互依存、共同獲益。真菌就像是外部的胃一樣幫助白蟻消化食物，而白蟻則在封閉的菌圃中給予真菌最好的庇護。

雞樅菌是一種香味濃郁、味道鮮美的野生菌，常常在夏秋季生長在山地之中，其假根與黑翅土白蟻的地下巢穴相連。成都市農(nóng)林科學(xué)院的園藝家開展“蟻菌共生、助農(nóng)增收”的農(nóng)業(yè)科研，利用白蟻來人工培育雞樅菌，讓白蟻長期給人類打工，收到了良好的經(jīng)濟效益。

有人認為稀樹草原上纖維素、木質(zhì)素中的碳元素有90%是由白蟻和它們培育的真菌放歸到食物鏈中的。因為干旱的沙漠中其他微生物很少，因此，白蟻是沙漠生態(tài)系統(tǒng)中重要的分解者，是它們支撐起了脆弱的沙漠生態(tài)系統(tǒng)，推動了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，可以這樣說，如果沒有白蟻，沙漠生態(tài)系統(tǒng)就可能崩潰。

白蟻這位園藝家不僅養(yǎng)活了自己，而且為其他動物提供了富含蛋白質(zhì)和寶貴水分的美味。白蟻是大耳狐、土豚和許多鳥類的美食。非洲大耳狐的食物中90%是草白蟻，它們的大耳朵有利于聽到白蟻在沙下的聲響。外形原始、神秘怪異的土豚用前肢的利爪掘地三尺，挖掘并品嘗隱藏在其中的白蟻。很多鳥類天生會搭便車，在土豚掘土?xí)r就守候在一旁，啄食土豚遺漏的白蟻。

古樸的建筑家

白蟻不僅在吃的方面有自己的高招，而且在住的方面也表現(xiàn)出卓越的才華，它們是動物界中最古樸的建筑大師。

最著名的蟻巢為熱帶草原上那些高達六七米的“白蟻丘”，雖然這些建筑沒有豪華的外表、華美的裝飾，但是對于身長只有幾毫米的白蟻工蟻來說，這些“摩天大樓”堪稱自然界的建筑奇觀。白蟻的巢穴無論是建在地上還是地下，都既美觀精妙，又堅固實用，可供數(shù)百萬只白蟻棲息，巢中有產(chǎn)卵室、育嬰室、通風(fēng)管、糧倉以及四通八達的隧道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。endprint

白蟻巢用料十分簡單，不過是泥土、草木、唾液或分泌物的混合物，由于唾液作為黏合劑發(fā)揮了重要作用，因此蟻巢非常結(jié)實，這么堅固的建筑當(dāng)然是最好的防御工事，能很好地抵御敵害——螞蟻和食蟻獸。盡管螞蟻能闖入白蟻巢，俘虜白蟻去喂養(yǎng)其幼蟲，食蟻獸也能用鋒利的前爪撕開白蟻巢，然后靈活地伸出帶有黏液的蠕蟲狀長舌卷走白蟻作為美餐，但它們都極少能侵擾到蟻王蟻后，不會使白蟻亡國滅種。

白蟻巢令人驚異之處不僅在于功能復(fù)雜、高大結(jié)實，更在于其異常高明的空調(diào)系統(tǒng)。實際上，蟻巢更像是有生命活力的肺，其內(nèi)部由一連串肺泡狀的腔室與支氣管狀的通道相連，利用外部氣壓或風(fēng)的變化呼氣和吸氣，智能地調(diào)節(jié)內(nèi)部氣體的混合度，并維持穩(wěn)定的溫度和濕度。

無論是在盛夏的正午，還是在冬夜，蟻巢中心始終保持在舒適的30℃左右。為了防止暴雨灌入巢中，有些白蟻能在巢穴頂端建立傘形的巢冠。它們還修筑連通蟻巢內(nèi)外的隧道，以營造黑暗的空間和它們所需要的特殊溫濕度，或者用以取得地下水來保持巢穴的濕潤。正因為白蟻能建造如此復(fù)雜而舒適的地下城市，因此，無論外部環(huán)境多么惡劣，它們都能怡然自得地生活在其中。

建筑師米克·皮爾斯十分贊賞白蟻巢穴自動調(diào)節(jié)溫度的功能。他模仿蟻穴內(nèi)部的通風(fēng)管道，利用穿墻而過的風(fēng)能使建筑物完全自然通風(fēng)降溫，在津巴布韋首都哈拉雷建造了一座高效節(jié)能的多層仿生建筑——東門中心。

通過億萬年的自然選擇白蟻進化出了建筑巢穴的全局觀。它們的神經(jīng)系統(tǒng)按照一些簡單的規(guī)則進化編碼，并受到信息素的控制，從而引導(dǎo)它們創(chuàng)下屬于自己的建筑輝煌。哈佛大學(xué)工程師拉迪卡·納格帕爾和她的團隊受白蟻的啟發(fā)，研制了一批仿生機器人。

通過觀察白蟻的筑巢方式，納格帕爾設(shè)計出一支擁有1024個微型機器人的機器人大軍。這些機器人每一個只有幾厘米高，但是，這些自組織機器人展現(xiàn)了跟白蟻一樣的群體智能，并對周圍環(huán)境有所感知。當(dāng)這支機器人大軍一起工作時，只需發(fā)出初始指令，在無人監(jiān)督的情況下，它們就能親密無間地合作完成任務(wù)，自行組成星星、字母及其他二維結(jié)構(gòu)。未來，這種可彼此合作的自動化機器人或許能將人類從單調(diào)重復(fù)的工作中解放出來，并在一些危險的環(huán)境中為人類建造完整的建筑物，如水下住所、月球基地、火星基地等。

貌似脆弱不堪的白蟻，表現(xiàn)出強大的生存能力，是世界上最不容易被消滅的生物之一。人們很難想象，白蟻的總重量超過了人類，而且在稀樹草原中渺小的白蟻消耗的植物量能占到整個草原生產(chǎn)量的三分之一，比龐大的象群、長頸鹿群和羚羊群的消耗量之和還要多。

正因為白蟻食性很廣，食量驚人，所以也會對人類造成一定的危害。黃翅大白蟻、黑翅土白蟻等會降低甘蔗等經(jīng)濟作物和農(nóng)作物的產(chǎn)量，木鼻白蟻、原白蟻等會毀壞樹木，家白蟻、散白蟻等會損害建筑，土白蟻、大白蟻等甚至?xí)埂扒Ю镏虧⒂谙佈ā?。然而?0%以上的白蟻對人類、對生態(tài)系統(tǒng)并不構(gòu)成危害。相反，不論是作為美食家、園藝家還是建筑家，白蟻對加速有機物分解、促進物質(zhì)循環(huán)、凈化地表、改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力等都起著重要作用。白蟻對于生物圈而言，比人類重要得多，一旦它們消失了，地球上數(shù)萬種動植物也可能隨之灰飛煙滅。

【責(zé)任編輯】龐 云endprint