爱德华·威尔逊去世:20世纪“蚁人”是如何诞生的( 五 )


1954年秋天 , 博士论文大功告成后 , 我离开美国前往南太平洋 , 展开我的蚂蚁生态学研究 , 以及岛屿生物地理学研究 。 四年后 , 我总算在哈佛大学拥有设备良好的实验室 , 可以开始研究蚂蚁沟通的化学释出物 。 即使到了那个时候 , 其他人显然还是没想到这个点子;我的机会相当大 。 布特南特(Adolf Butenandt)、卡尔森(Peter Karlson) , 以及卢斯彻(Martin Lüscher)等人是在一年之后才把“费洛蒙”(pheromone)这个词引进动物行为学词汇 , 以取代原先的用语“外荷尔蒙”(ectohormone) 。 他们将“荷尔蒙”这个词定义为“动物体内的化学信息素” , 费洛蒙则为“动物个体之间的化学信息素” 。
我从外来火蚁开始研究 , 这是从我上大学以来 , 最喜欢的一种蚂蚁 , 而且它们也是最容易在实验室饲养的社会性昆虫之一 。 我新设计了一种人工蚁穴 , 用树脂玻璃做成小室和隔间 , 再把它们立在大玻璃平台上 。 这种设计使得我能持续观察到整个蚁窝 , 而且我还能自由安排时间 , 随时进行实验并记下所有蚂蚁的反应 。 这个超级简单的蚁窝并未使工蚁一筹莫展 。 一小段时间后 , 它们就适应了新环境的灯光 , 以看来很正常的方式执行日常任务 。 它们很快就繁殖兴旺得犹如住满了小鱼的金鱼缸 。
火蚁最明显的沟通形式 , 莫过于在通往食物的路径上留下气味 。 兵蚁单独离开蚁窝出外觅食时 , 走的路径是不规则的 。 当它们遇到太大或很难一次运完的食物 , 例如最常见的是死昆虫或蚜虫蜜 , 这时它们就会以一条较为笔直的路径走回巢中 , 并且在归途中一路留下气味 。 于是 , 部分同窝的蚂蚁就会跟随这条看不见的小路 , 前往食物所在地 。 当我由侧边观察觅食蚁时 , 我注意到 , 兵蚁在归途上总是让腹部尾端(也就是蚂蚁全身的最末端)触着地面 , 而且每隔一小段距离 , 就把尾部刺针突出、拖拉一下 。 很显然 , 它们的化学释出物就是由刺针放出来的 , 方式颇类似墨水自笔尖释出 。
现在我得定出这种化合物的源头位置 , 据我推测 , 应该是在工蚁腹部的某处 。 接下来这个步骤 , 我需要先找到制造这种化学物质的器官 , 利用它画一道由我制成的人工小径;也就是说 , 我需要窃取蚂蚁的信号 , 然后 , 再借由该信号来对它们说话 。
爱德华·威尔逊去世:20世纪“蚁人”是如何诞生的
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蚁群 。 (来自《博物学家》插图)
工蚁腹部大小约像盐粒那般大 , 里面塞满了肉眼难以看清楚的器官;令这件工作更为棘手的是 , 在这之前 , 从来没有人研究过火蚁的解剖构造 , 我只能参考其他蚂蚁的解剖图 , 再加上一点儿想象力 。
我把剪断的火蚁腹部放置在立体显微镜下 , 然后用微针和钟表师父用的细钳 , 打开蚁腹 , 把内部器官一一取出 。 这些器官虽然非常微小 , 但大小刚好能让我在不需要使用辅助器械的情况下 , 解剖它们;假如这些器官再小一些 , 我就不得不使用显微操作器 , 这种仪器又贵又难操作 , 我一直希望可以不必用到它 。 如果买了一台这种仪器 , 而实验又失败了的话 , 可真的是亏大了 。
虽说我的手算是蛮稳定的 , 但是我发现 , 肉眼几乎看不见的肌肉自然颤动 , 一到了显微镜底下 , 却放大为强烈的抖动 。 当我把微针和钳子尖端靠近蚁腹时 , 手部肌肉无法控制地痉挛 , 会放大成二三十倍之多 。 不过我还是找到了解决之道:很简单 , 只要让肌肉痉挛成为解剖技术里的一环即可 。 把微针和钳子变成小型钻子 , 利用肌肉的痉挛动作撕开蚁腹 , 并将体腔内的器官挤压出来 。

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