同祖不同路:蚂蚁为何舍弃翅膀,成了 “地面强者”?

要说蚂蚁和蜂类同祖,可为啥蚂蚁没像蜂类那样留住翅膀呢?最关键的原因,还是为了让自己在地面和洞穴里活动得更利索。

蜜蜂、胡蜂这些蜂类,和蚂蚁的觅食路数、在自然界里的角色大不一样。蜂类就像空降兵,找准一块资源丰富的地方,靠着翅膀灵活往返,一点点把东西运回来。但它们一次带不了多少,顶多两个花粉团,或者从猎物身上切下的一小块肉。

蚂蚁呢,更像是在搞地毯式搜查,专找那些零散分布的食物,比如昆虫尸体、种子之类的。蚂蚁搬运东西的本事特别强,一只或者几只工蚁常常就能扛起食物。就算碰上搬不动的大块头,它们也能很快留下气味儿,回去叫同伴,让帮手精准找到地方。这可比蜜蜂靠摇摆舞传递信息靠谱多了,毕竟摇摆舞难免会有误差。

那没了翅膀,怎么就让蚂蚁在地面活动更方便了呢?

咱们知道,昆虫的胸部是运动中心,腿和翅膀都靠它驱动,还连接着头部和腹部。对蜂类来说,胸部就像个飞行发动机,里面塞满了肌肉,尤其是飞行肌。而蚂蚁丢了翅膀,改造了胸部结构,这可是增强地面行动能力的好办法。

先看颈部肌肉的变化。会飞的昆虫,胸部被飞行肌占着,膜翅目这类飞行能力强的,飞行肌更是发达,连前胸都被填满了,控制头部运动的四块肌肉只能在缝隙里勉强存在。可工蚁没了飞行肌的限制,颈部肌肉变强了,连接的位置也更靠后,到了前胸和中胸的接缝处,而蚁后只到前胸的一半。另外,工蚁的胸部是拱形的,不像蜂类那样是平顶,这让颈部肌肉有了更大的附着面积,发力也更方便,所以工蚁能轻松叼起重物。

再说说腿部肌肉。昆虫的腿动起来,靠的是从胸部侧面伸进腿部基节的小肌肉群,其中外转节肌作用挺大,主要在胸部,通过肌腱和转节相连,能让腿往里收,抬起身体和身上的负荷。蚁后因为飞行肌占地方,外转节肌很短,挤在胸部底部。但工蚁的外转节肌能一直延伸到背部,特别是中腿和后腿的,这让工蚁核心力量很强,就算背着重物也能走得稳稳的。

还有结节肌。蚂蚁的胸部和后腹部靠结节连接,有四块肌肉通过相互作用控制后腹部的动作。后腹部用处不少,能注射或喷洒毒液,走路时还能稳定身体,所以控制它的肌肉很重要。工蚁的结节肌几乎填满了整个并胸腹节,隆起的背部也让它能装下更多肌肉,有时候比蚁后的多百分之三十。而且附着位置低,更省力。所以举腹蚁能灵活抬起后腹部防御,箭蚁在沙地上跑的时候,也能靠立起的后腹部稳住身体。

另外,翅膀是膜质的,很脆弱,在洞穴和落叶层里容易损坏或卡住。退化掉翅膀,能让行动更顺畅,这也是蚁后交配后会拔掉自己翅膀的原因。

其实,除了蚂蚁,还有些膜翅目昆虫也退化了翅膀,原因差不多都是为了更好地钻洞、走路,或者让后腹部更灵活,方便蛰刺或产卵。不过它们不能像蚂蚁那样婚飞,所以大多会保留有翅膀的雄性来繁衍后代,有些甚至让雌性体型变小,由雄性带着飞出去。一些行军蚁的蚁后没有翅膀,这样更适合长距离迁移。

就像刺臀土蜂,雌性没翅膀,体型小,方便钻进土里找甲虫幼虫;蚁蜂的雌性也没翅膀,在地面上找其他膜翅目昆虫的巢穴,偷偷在里面产卵。这都和蚂蚁退化翅膀的道理相似。

(文/兔子尾巴)