主题：【原创】趣谈生物世界（一）：蚂蚁 -- 铁手
投石问路，看大家有没有兴趣。。。
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先问你一个问题：不小心你留了根筷子搭在窗台和灶台之间，结果一群蚂蚁沿着这个桥光临你的厨房，你拿走了筷子，这些蚂蚁会怎样？
再问一个问题：一个蚂蚁死了，它的同伴怎么处理它？
蚂蚁和人相比，简直是太渺小了。可是就是这种渺小的生物，却往往给人以意想不到的大开眼界的机会。作为一种社会生物，蚂蚁之间需要一种不停留的信息交流。大家可以想象一下，那么小的蚂蚁，在局限的空间下，什么样的手段才是最有效的呢？靠眼睛，肯定不行：因为蚂蚁不够高大，一颗小石子恐怕就能完全挡住视线；靠嗓门，大概不会：好像还没有哪个人被蚂蚁的吼叫从美梦中惊醒。当然，也许蚂蚁可以用红外线，超声波什么的，从理论上也不是没有可能。但是当蚂蚁需要沿着前人的路线出一趟远门并且能够顺利返回的话，靠视觉和听觉都不太可靠，因为这些信息会随着时间很快消失。
比较合适的方式是使用化学物质，也就是我们通常意义上的嗅觉。化学物质可以在某个地方存在相当长的时间，作为路标来用，是很合适的。通常，蚂蚁能够在食物源和蚁巢之间找到最短的距离。它们是怎么做到的？有两个关键因素。一、每个蚂蚁在爬行的时候都会留下一些化学物质，路过的蚂蚁多了，那个地方就会有高浓度的化学物质。二、每个蚂蚁会倾向于沿着有最浓化学信号的地方走。呵呵，这个大概和人喜欢凑热闹是一样的。即使是在一开始的时候是蚂蚁们随机四处走，但是，因为这些化学物质的引导作用，更因为最短路线上出现蚂蚁的可能性要比别的地方大，这些路线会慢慢的集中到那个最短路线。蚂蚁这种决策方式相当自动化，而且也相当合理。
回到第一个问题。当你拿走了那根筷子，最大的可能性是蚂蚁继续来，并且会有一条新的最短路径。
但是，蚂蚁不单单用化学物质来指路，还用化学物质来告诉它的同伴更多的信息。回到前面的第二个问题。当一个蚂蚁不幸去世的时候，怎么才能知道它是死了？摸心跳？看呼吸？它会释放一种特殊的化学物质，当其他的蚂蚁嗅到这个味道，就知道它已经轻轻的走了。这个时候，它的同伴们就知道自己收尸的义务来了。于是，他们会把这个蚂蚁扛在肩膀上，来到回收站，丢下它，然后继续干自己的活。
本来么，这是自然的创造，蚂蚁的祖祖辈辈就这么下来，死一个丢一个，才不至于在蚁巢中尸满为患，也保证了居所的井井有条。人的好奇心比较大。有人就觉得这个事情比较有意思，做了个试验。他把这种化学物质涂抹在了一个活的蚂蚁身上。于是，可怜的这个蚂蚁，刚和别的蚂蚁靠近，就被人家当作是死尸，一个大背包给扛了起来，吭哧吭哧的拖到回收站，砰的扔到里面。被摔晕了的它很不甘心，摇摇晃晃爬起来，又回到蚂蚁群中，结果又被好事之徒给拎了出来再次丢回到回收站里。我很纳闷，难道那些蚂蚁看不到它还活蹦乱跳的么？估摸着是它们没想到会有“人”那么“变态”的耍它们。
【待续：三维头脑的飞鸟，两维头脑的人？】
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这一句不太理解:
为什么最短路线上出现蚂蚁的可能性比别处大呢？如果按照文中所述蚂蚁倾向于走气味浓度最大的路线，而且一开始蚂蚁都是随机运动的。那么第一个找到食物的路线应该就不是最短路线，但是却是气味浓度最大的路线，后面的蚂蚁不是应该继续沿这条非最短路线走吗？
一个哑铃上，然后投入蚁穴，蚂蚁们会不会当场疯掉？
蚂蚁如何认路？
我住的宿舍里有一个凸到外面的窗，窗槛是Ｕ字形的。
一天，有些蚂蚁爬到窗槛上逛来逛去。我突然好奇起来，
很想知道：它们是怎样找到东西的？到底它们怎样知道该
往哪里去呢？它们能不能互相通报食物在哪里，就像蜜蜂
那样？它们对事物的外表有没有任何知觉？
当然，这些都是外行人才会问的问题；大家都知道答
案，只有我不知道，因此我要做些实验。首先我把一条绳
子拉开绑在窗子的Ｕ字形上，把一张硬纸片折起来，在上
面沾满糖，然后挂在绳子的中央。这样做的用意，是要把
糖和蚂蚁分隔开，使蚂蚁不能碰巧地找到糖，我要好好控
制这个实验。
接下来我折了很多小纸片，这是用来运蚂蚁的。纸片
放在两个地方，一些挂在绳上，在糖的旁边；另一些放在
蚂蚁出没的地点，整个下午我就坐在那里，一边看书一边
监视，直到有蚂蚁跑到我的纸片上，我便把它搬到糖那儿。
搬了几只蚂蚁过去之后，其中一只偶然跑到旁边的纸片上，
我又把它搬回来。
我想看的是，要过多久其他蚂蚁才知道这个找食物的
通道。结果是一开始时很慢，后来却愈来愈快，我运蚂蚁
运得应接不暇，简直快发疯了。
当这一切正在热烈进行之际，我突然开始把蚂蚁从糖
那里送到别的地方去。现在的问题是，它们到底会爬回最
初的地方，还是会跑到它刚刚待过的地方？
过了一会儿，我放纸片等蚂蚁的地方清闲得很，一只
蚂蚁也没有（如果爬到这些纸片上，经由我的运送，它们
便可以再回到糖那里）；但在第二个地方，却有许多蚂蚁
徘徊找它们的糖。因此我结论：它们都跑回刚刚待过的地
方。
另一次，在通往窗槛的糖的通道上，我放了很多显微
镜玻璃片，让蚂蚁走在上面。然后，我改变玻璃片的排列
顺序，或者是用新的玻璃片把其中一些旧的替换掉。我证
明了蚂蚁对物件的外表，是没有知觉的，因为它们搞不清
楚东西在哪儿。如果它们循着一条路而找到糖，但同时有
更短的路可以回来，它们也永远找不到这条较短的路。
而重新排列玻璃片，也清楚显示了蚂蚁会留下一些痕
迹。接下来，我很容易便安排了许多简单的实验，看看这
些痕迹多久会干掉、是否容易被抹掉等。我也发现痕迹是
没有方向性的。如果我捡起一只蚂蚁，转几个圈，再把它
放回去，它往往不知道现在走的方向跟刚刚不一样，直到
它碰上另一只蚂蚁，它才晓得走错了方向。后来在巴西时，
我碰到一些樵蚁（leaf-cutting ant，能将叶片咬下来的
蚂蚁），于是做了同样的实验，发现它们在短距离内分得
出自己是向着食物走抑或走离食物。我猜它们留下的痕迹
藏有玄机，可能是一连串的气味系列：气味Ａ、气味Ｂ、
空档、气味Ａ……等等。
又有一次，我想让蚂蚁走圆圈，但我没足够耐心完成
这个实验；我想这应该不难做到。
嗅着同伴气味回家
这些实验的困难之一是，我的呼吸会吓到蚂蚁。这一定
是从远古时候，为了逃避某些喜欢吃它们或骚扰它们的天敌，
而遗留下来的本能反应。我不确定是由于呼吸的温暖、湿度
还是气味干扰了它们；总之在运送蚂蚁时，我得暂时停止呼
吸，偏过头去，以免把它们搞胡涂或吓坏了。
我很想弄明白的一件事是，为什么蚂蚁的痕迹都那么直、
那么好看。它们看来很清楚自己的目的，好像很有几何概念
似的；但从我的实验结果看来，它们谈不上有任何几何概念。
多年以后，我在加州理工学院教书，住在阿拉米达街上
的一幢小房子内。有一天，浴盆周围有一些蚂蚁在爬。我跟
自己说：“这个机会太难得了。”我在浴盆的另一头放了些
糖，坐在旁边看了一下午，终于等到有一只蚂蚁找到了糖。
这部分不难，有耐性就行了。
一旦蚂蚁发现到糖的所在，我就拿起准备已久的彩色笔
跟在它的后头画，这样便可知道它的痕迹是什么形状。根据
以前做过的实验，我早已知道，蚂蚁是不会受到铅笔痕迹影
响的，它们毫不停顿就走过去；因此我那样做不会影响到实
验的可靠度。不过，由于这只蚂蚁在回家途中好像有点迷路，
因此画出来的线有点曲曲折折，不像一般的蚂蚁痕迹。
当下一只蚂蚁找到糖，开始往回走时，我用另一种颜色
来描下它走过的路径。值得一提的是，第二只蚂蚁跟随第一
只蚂蚁的回路走，而不是沿着自己来的路回去。我的想法是，
当某只蚂蚁找到食物时，它所留下的痕迹要比平常闲逛时，
所留下的强烈得多。
这第二只蚂蚁走得很急，大致沿着原来的痕迹走。不过
由于痕迹歪歪曲曲，而它又走得太快了，因此经常“滑”出
痕迹之外。但当它到周围乱闯时，常常又找到正确的痕迹。
总之，第二只蚂蚁走回家的路线，比第一只蚂蚁走的路线直
得多。随着一只只匆忙又大意的蚂蚁走过这条通道之后，痕
迹得到了“改进”，愈来愈直了。
用铅笔跟踪了八到十只蚂蚁之后，痕迹已变成直直的一
条线了。这跟画画有点像：首先你随便画一条线；然后沿着
它再画几次，一会儿就画出一条直线了。
我记得小时候，父亲告诉过我，蚂蚁是多么奇妙、多么
合群的生物。我也常常仔细观察三四只蚂蚁，如何合力把一
小块巧克力搬回巢里。有趣的是，第一眼看来它们确实是效
率奇高、合作得很好的小家伙。但如果仔细看，你会发现完
全不是那么一回事。从它们的动作来看，巧克力好像是被什
么神奇力量举起来似的，它们各自从不同的方向乱拉，而在
搬运途中，其中一只蚂蚁可能还会爬到巧克力上。巧克力不
断摇摇晃晃、左右移动，没有共同方向――巧克力并不是平
顺快速地运抵蚁巢的。
巴西的樵蚁在某些方面很“优秀”，但它们也有些很有
趣的笨习性。事实上，我很惊讶在进化过程里，这些习性还
被保留下来。樵蚁要费很大力气，才在叶片上切割出一条圆
弧，拿下一小片树叶，可是当它辛苦切割完毕之后，却有50％
的可能性会拉错地方，使得叶片掉到地上，而不得不重新开
始割另一片叶、有趣的是，它们从来不会去捡那些已经被咬
下来的叶片。因此很明显，樵蚁在这方面并不怎么精明。
保卫食物柜
在普林斯顿时，蚂蚁还发现了我的食物柜，找到我的果
酱、面包及其他食品。食品柜离开窗户有一段距离，于是经
常有这么一长串的蚂蚁雄兵，在房间地板上横行，向我的食
物进攻。这正好发生在我进行各种蚂蚁实验的期间，因此我
想：有没有什么方法阻止它们侵袭我的食品柜？当然，我不
是指用毒药之类的方法，因为我们对蚂蚁也必须要人道点！
最后，我采用的方法是：首先，我在离它们进入室内入
口处８英寸左右的地方，放了一些糖，但它们并不晓得这些
糖的存在。然后，再度使用我的搬运技术――每当有带着食
物的蚂蚁跑到我的运送器上时，我就把它带到糖那里去。向
食物柜前进的蚂蚁，如果爬到运送器上，我也把它捡起来送
到有糖的地方。
慢慢地，蚂蚁找到了一条从放糖地方走回蚁穴的路，路
上的痕迹愈来愈强；而原先通到食物柜的通路，就愈来愈少
蚂蚁在用了。我很清楚，再过半小时左右，旧路上的痕迹就
会全部干掉；再过一个小时，它们便不会再碰我的食物了。
好玩的是，我连地板都不必擦。事实上，我只不过把蚂蚁运
来运去而已！
蚂蚁散步的时候，用个卫生球在蚂蚁必经之路划一道，然后就看到蚂蚁到处乱串，找不到回家的路了。因为卫生球的味道太强烈了，蚂蚁无法识别路上的化学味道而迷路了。
小时候特怕地上黑压压到处爬着一大群蚂蚁，一看见就起鸡皮疙瘩！
要是抹在赵某人的毛上，嘿嘿，恐怕蚂蚁帮他永久性除毛了。
试着用文字解释一下。
开始的时候每个蚂蚁都是随机走的。如果某个蚂蚁发现了食物，然后搬运回巢穴，然后又回来。虽然大家开始是随机的，但是因为走近道的在单位时间内次数要比走远道的多，所以留下的化学信史的浓度也高，慢慢的就会在最近的那个道路上有最强的化学信号。
C
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A----------------- B
比如上面这个图。比如一个蚂蚁从 A 到 B 在10分钟内可以走6个来回，另外一个蚂蚁从B到C再到A在10分钟内只能走3个来回。那么10分钟后，AB上的化学信史的浓度将是BCA路线上的化学信史的浓度的两倍。另外那个蚂蚁就会选择AB路线，结果是更加加强AB线上的化学信史的浓度。
因为相对于蚂蚁觅食所搜索的面积而言，蚂蚁自身的大小可以忽略不记的，所以我们可以把蚂蚁觅食当作一个简单的质点布朗运动来模拟。
现在的问题是这样，对于同一个食物源，假设也不是太大，而且距蚁巢较远（我认为这是一个合理的假设），那么单个质点布朗运动于之相遇的概率（假设为p）是极低的，两个蚂蚁在随机觅食时遇到同一食物源的概率应为p的平方，这个概率可以忽略。所以我认为通常情况下，第二只找到食物源的蚂蚁应该是得到第一只找到食物的蚂蚁的信息后沿其路线追踪到的。
在此假设下，第一条从A到B的路线是经过C的，AB间的直线路线尚不存在，那么蚂蚁如果只按气味浓度去寻找，那么必定继续走经过C的路线，而不会发明出一条直线路线。
我认为楼上不爱所贴文章的解释比较合理，即蚂蚁找到食物后回程的路线所留下的气味应该与去时路线的气味有所区别，比如浓度更大，或者干脆是另一种气味。因为觅食时不知道食物在哪里，移动完全是随机的，但是回程的路线目的地明确，即回巢，所以不必严格按照来时路线走，在不迷路的前提下可以走一些捷径，这条路线经过蚂蚁们的不断修改就越来越趋向直线，这里铁老大的这个解释就可以用上了。
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所以每次下雨过后一半天，我就在前后院走走，看到有一坨坨的新土，就知道那里是蚂蚁窝了。于是拿着蚂蚁药对蚂蚁实施围剿。
我们这里蚂蚁是南美来的蚂蚁，名字叫火蚁（Fire Ant），非常凶猛，咬人剧痛，有人甚至会过敏休克，甚至死掉。不杀不行。但是它们生命力极强，总杀不死。所以和蚂蚁的斗争是旷日持久的！
Fire ants live in large colonies and build mounds generally in open areas such as pastures, lawns and cultivated fields. Over 100 mounds have been observed per acre in many southern fields and pastures.
Fire ants stings almost always produce small blisters or pustules that may itch for several days。