本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育
大朋友小朋友，你观察过蚂蚁行军吗？
蚂蚁似乎都是集体活动的。如果有一天一只蚂蚁走丢了？它会发生什么事呢？
生物老师也许会告诉你，蚂蚁在行军的时候会在路上留下化学痕迹，如果把这些痕迹擦掉，蚂蚁就会变成瞎子，再也找不到回家的路了。真的是这样的吗？
其实蚂蚁也分很多种类，一些蚂蚁用外激素交流，一些蚂蚁则是用别的手段交流。一些蚂蚁的确会在行军的路线上留下外激素。但是也有许多蚂蚁并不是用这种方法。
实际上，虽然许多蚂蚁会在行军的路上留下化学痕迹，但是外激素在自然条件下会慢慢分解，不适合在长长的道路上当路标用。
而且许多蚂蚁是在找到食物后的回家途中才留下外激素痕迹。这说明了2件事，首先，外激素的用处可能是用来标记食物的方位，而不是用来标记家的方向。第二，蚂蚁用外激素标记之前就已经知道回家的路。
如果外激素不是唯一的路标，那么蚂蚁怎么回家呢？
如果你是一只迷路的蚂蚁，除了被掠食者吃掉以外，等待你的有哪几种结局呢？
结局1 蚂蚁鬼打墙
如果你和一簇小伙伴在行军的过程中走丢了，有时候带头的蚂蚁会迷迷糊糊地撞到队伍的尾巴那里，而且还自以为找到了大部队。
这么一来，你们这群迷路的蚂蚁就会变成一个闭合的圆圈，就会一直在这个圈圈里绕啊绕啊，直到大家最后都身体被掏空、精疲力竭而死。
这种迷路的蚂蚁形成的圈圈，就叫做蚂蚁鬼打墙（ant mill）。
转圈圈的蚂蚁好惨对不对，你的心里可能一直在呼喊：
怎么还没走到家啊啊啊！！！为什么这里的风景和1分钟之前是一样的啊啊啊！！！
这可能就是蚂蚁世界里最恐怖的噩梦了吧！
结局2 改名换姓加入其他家族
鬼针游蚁
别担心，最恐怖的事情不一定每次都发生。
如果你是鬼针游蚁（Eciton）一类的行军蚁，有时你会和其他蚁群融合到一起。比如，如果你所在蚁群的蚁后没有了，或者在外出觅食的时候走丢了，别的蚁群可能会接纳你们。
所以你或许可以改个姓，加入别的蚁群，投靠另一个女王大人。
不过这种情况还是挺少见的，因为迷路的蚂蚁和新蚁群的基因得比较相似，这件事才能办成。非我族类，其心必异嘛。下面我们会讲这个问题。
结局3 摸到姐妹屁股成功回家
切胸蚁跟踪跑
刚刚我们说了，许多蚂蚁并不是靠外激素路标认路的。
如果你是切胸蚁（Temnothorax ），你会被一个姐妹带着去食物所在地，你们这一前一后的样子叫做蚂蚁跟踪跑（tandem run）。
具体地说，你的姐妹走在你前头，走走停停，等你过去摸她屁股，摸到了她就继续往前走，直到食物所在地。通过这种方式，你也知道了去食物在什么地方。
为了研究方便，被涂成五颜六色的切胸蚁
不过，如果你跟丢了，那么领头的姐妹就会绕一个大圈四处找你。要是找不到，你们就会各自分散开来找回家的路，当有蚂蚁找到回家的路以后就会去通知别的蚂蚁。所以你八成会被其他姐妹们带回家——用摸屁股的方式。
结局4 和人一样认路回家
大眼蚁Gigantiops destructor
一些蚂蚁有非常强大的视觉，比如一种眼睛长得像螳螂一样的大眼蚁（Gigantiops destructor）就能看见远处的东西。它们主要靠视觉来导航，也就是说，它们和人类差不多，靠眼睛来认路。
所以如果你是这种蚂蚁，只要你能看见家在哪儿，就能找回家。
结局5 数步数走回家
双色箭蚁
如果你是撒哈拉沙漠的双色箭蚁（Cataglyphis bicolor desert ant），你的的方向感会让很多路痴人类两脚兽脸红。
众所周知撒哈拉沙漠很热，外激素在沙漠上一烤就都蒸发了，所以你肯定有特别的导航技巧，不只靠外激素导航。
当你觅食时，你会绕一大圈。但是奇怪的是，你回家的时候就像数学老师附体一般，可以直接走直线回到蚁穴。
眼睛上被涂了黄色颜料的长脚沙漠蚂蚁
如果你是生活在突尼斯沙漠里的长脚沙漠蚂蚁（Cataglyphis fortis），你可以在空无一物的沙漠里行军100米也不会迷路。这就相当于人类两脚兽不用任何导航工具，全凭直觉去沙漠里走上20千米，然后直线原路返回。而且还要考虑到，回程的时候，沙子里的足迹恐怕早就被风吹散了。
这些沙漠里的蚂蚁并不是靠视觉才找到回家的路的。因为科学家们曾经（丧心病狂地）把它们的眼睛上涂了颜料，但是它们还是成功地回到了家。
最合理的解释是，它们会记步数。
证明长脚沙漠蚂蚁会记步数的（丧心病狂的）实验
当这些蚂蚁要回家的时候，科学家们用猪毛给一些长脚沙漠蚂蚁加了一套高跷，又把另一些蚂蚁的腿给锯短了。科学家们猜测，如果蚂蚁靠计算步数回家，那么改变它们的腿长，它们就会走过头或者走不到家。
被截短腿的（左，好心疼）、被加了高跷的（中），和正常的长脚沙漠蚂蚁
结果那些加了高跷的蚂蚁果然走过了，而腿被截短的蚂蚁却没走到家。这就完美地证明了这些蚂蚁是靠数步数回家的。
结局6 你家里人不认识你了
你妈不要你了！
蚂蚁的身体上涂着一种叫做CHC（碳氢化合物）的油性物质，相当于你们家族的体臭族徽。
当然，这种CHC体臭是你的基因和你所在的蚁巢共同决定的，所以你的家里人就是靠这种体臭分辨你是不是自己人。
如果你为了找回家的路在外面游荡了太久，身上的“家的味道”可能就会完全丢失了，这时候老家的蚂蚁可能会把你当成外人而把你赶出家门...
想象一下，好不容易找到家的你因为身上没有了“家的味道”而被老妈赶出门的样子，还真有点惨呢。
×××
所以，蚂蚁要走丢还是比较难的。你看到的走丢的蚂蚁，可能只是在寻找其他的伙伴，或是在寻找食物而已。
假设以上的结局都不成立，一只蚂蚁真的走丢了的话该怎么办呢？
终极结局-1 继续工作——直到生命尽头
其实作为一只孤零零的蚂蚁，你可能并不需要很多能量和食物生存。你也不可能靠自己的力量产生一个蚁群。所以你很可能会扛着食物走走停停，向着你认为是家的方向前进，一直那么走下去…
听起来好伤感，但是这就是你作为一只工蚁存在的意义不是？
曾经就有人发现这样的事情。
下面被挖出大坑的蚁丘
一些林蚁（wood ants）打通了一条通往废弃的地下军事地堡的地道，然后就有大量工蚁接连不断地掉了进去。掉了进去之后，这些工蚁依然勤勤恳恳地工作，盖出了一个和地面上一样的蚁丘。不过在这个地下密室里又黑又冷，而且几乎没有食物，也没有蚁后繁殖出新的工蚁，所以在那里的工蚁最后都饿死了。
终极结局-2 被抬到蚂蚁公墓
别怕，如果你死了，会有专门从事蚂蚁殡仪业的姐妹通过你的味道找到你。
因为作为社会性昆虫，蚂蚁有把同类尸体运到指定地点的习惯。
但别开心太早，你的姐妹们可不是要为你举行葬礼，而是把你丢到一个类似垃圾填埋场的地方，或者直接把你抬进食物储藏间。
以后你的胳膊可能就会被拿来当建筑材料使，或者你的姐妹会把你的大腿拿来当晚饭，这可省去了她们外出觅食的麻烦。到底你的尸体会遭遇哪一种结局，科学家们也还在继续研究。
下去吧，皮卡丘！
不过有一件事比较确定，你的姐妹是通过你的气味发现你已经不在“蚁”世了。
有人说你闻起来有“油酸”的味道——一般蜜蜂、蚂蚁死了、烂了就会发出这种味道。
也有人说，死掉的你和以前闻起来味道不太一样了。比如，如果你是阿根廷虹臭蚁的话，你的姐妹会发现你不再有体臭了——你不臭了就说明你死期到了。
蚂蚁尸臭——油酸的发现
昆虫学泰斗艾德华•威尔森（Edward Osborne Wilson）在50年代的时候观察到一个奇特的现象。
刚刚死去的蚂蚁并不会立即被附近的同伴发现。直到过了2天后，同伴才会发现它们，并且把它们抬走。
威尔森猜测应该是腐烂的蚂蚁发出了独特的气味，这才吸引了其他蚂蚁。
经过了一些实验，威尔森认为油酸就是死掉的蚂蚁发出的气味，蚂蚁就是靠这种化学物质判断同伴有没有挂掉。为了验证他的猜想，他做了一个丧心病狂Х2的实验。
他把油酸涂到了一只活蚂蚁的身上，然后观察到这只六脚乱踢的蚂蚁被同伴强行抬走丢进了蚂蚁公墓。
真是太惨了，它的同伴只认味道不认人嘛。威尔森通过这个“活死人”实验证明了油酸就是蚂蚁们用来判断同伴死活的关键化学物质。
“放开我，我还没死！”
事后，好奇心不死的威尔森继续观察了这只“僵尸”蚂蚁。这个可怜的家伙大概花了1～2个小时终于把自己打扫干净回家了。
幸好你只是个普通的人类，走丢的你还可以打妖妖灵！
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参考资料：
Parpinelli, R.S., Lopes, H.S. and Freitas, A.A. (2002). Data mining with an ant colony optimization algorithm. IEEE Trans. Evol. Comput. 6: 321-332.
www.pnas.org/content/106/20/8251.abstract
ResearchBlogging/Dave Munger, forbes, gizmodo, npr.org, wikipedia
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