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多才多艺的白蚁(2)
http://www.100md.com 2017年9月15日 《百科知识》2017年第18期
     白蚁巢用料十分简单,不过是泥土、草木、唾液或分泌物的混合物,由于唾液作为黏合剂发挥了重要作用,因此蚁巢非常结实,这么坚固的建筑当然是最好的防御工事,能很好地抵御敌害——蚂蚁和食蚁兽。尽管蚂蚁能闯入白蚁巢,俘虏白蚁去喂养其幼虫,食蚁兽也能用锋利的前爪撕开白蚁巢,然后灵活地伸出带有黏液的蠕虫状长舌卷走白蚁作为美餐,但它们都极少能侵扰到蚁王蚁后,不会使白蚁亡国灭种。

    白蚁巢令人惊异之处不仅在于功能复杂、高大结实,更在于其异常高明的空调系统。实际上,蚁巢更像是有生命活力的肺,其内部由一连串肺泡状的腔室与支气管状的通道相连,利用外部气压或风的变化呼气和吸气,智能地调节内部气体的混合度,并维持稳定的温度和湿度。

    无论是在盛夏的正午,还是在冬夜,蚁巢中心始终保持在舒适的30℃左右。为了防止暴雨灌入巢中,有些白蚁能在巢穴顶端建立伞形的巢冠。它们还修筑连通蚁巢内外的隧道,以营造黑暗的空间和它们所需要的特殊温湿度,或者用以取得地下水来保持巢穴的湿润。正因为白蚁能建造如此复杂而舒适的地下城市,因此,无论外部环境多么恶劣,它们都能怡然自得地生活在其中。

    建筑师米克·皮尔斯十分赞赏白蚁巢穴自动调节温度的功能。他模仿蚁穴内部的通风管道,利用穿墙而过的风能使建筑物完全自然通风降温,在津巴布韦首都哈拉雷建造了一座高效节能的多层仿生建筑——东门中心。

    通过亿万年的自然选择白蚁进化出了建筑巢穴的全局观。它们的神经系统按照一些简单的规则进化编码,并受到信息素的控制,从而引导它们创下属于自己的建筑辉煌。哈佛大学工程师拉迪卡·纳格帕尔和她的团队受白蚁的启发,研制了一批仿生机器人。

    通过观察白蚁的筑巢方式,纳格帕尔设计出一支拥有1024个微型机器人的机器人大军。这些机器人每一个只有几厘米高,但是,这些自组织机器人展现了跟白蚁一样的群体智能,并对周围环境有所感知。当这支机器人大军一起工作时,只需发出初始指令,在无人监督的情况下,它们就能亲密无间地合作完成任务,自行组成星星、字母及其他二维结构。未来,这种可彼此合作的自动化机器人或许能将人类从单调重复的工作中解放出來,并在一些危险的环境中为人类建造完整的建筑物,如水下住所、月球基地、火星基地等。

    貌似脆弱不堪的白蚁,表现出强大的生存能力,是世界上最不容易被消灭的生物之一。人们很难想象,白蚁的总重量超过了人类,而且在稀树草原中渺小的白蚁消耗的植物量能占到整个草原生产量的三分之一,比庞大的象群、长颈鹿群和羚羊群的消耗量之和还要多。

    正因为白蚁食性很广,食量惊人,所以也会对人类造成一定的危害。黄翅大白蚁、黑翅土白蚁等会降低甘蔗等经济作物和农作物的产量,木鼻白蚁、原白蚁等会毁坏树木,家白蚁、散白蚁等会损害建筑,土白蚁、大白蚁等甚至会使“千里之堤溃于蚁穴”。然而,90%以上的白蚁对人类、对生态系统并不构成危害。相反,不论是作为美食家、园艺家还是建筑家,白蚁对加速有机物分解、促进物质循环、净化地表、改善土壤结构、增加土壤肥力等都起着重要作用。白蚁对于生物圈而言,比人类重要得多,一旦它们消失了,地球上数万种动植物也可能随之灰飞烟灭。

    【责任编辑】庞 云 (秦自民)
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