探究蚂蚁的通讯行为.doc

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1、探究蚂蚁的通讯行为西安辅轮中学初二（四）　赵海晨摘要：对蚂蚁的通讯行为探究结果表明：蚂蚁采取的是“在一次觅食期应使能量摄取量最大，而使旅行时间最短”的取食原则；纸片的颜色不影响蚂蚁的通讯行为；香水能短时间内干扰蚂蚁的化学通讯，而后又能快速形成新的路径，表明蚂蚁的通讯是同作用于其他感官的信号联合起作用的。 关键词：蚂蚁　通讯行为　化学通讯　觅食 蚂蚁隶属于膜翅目(Hymenoptera)蚁科(Formicidae),是一类最常见的真社会性昆虫。其种群数量庞大、分布广、在陆地生态系统中占据重要地位。近

2、年来,我国的蚂蚁研究在分类学、生态学、行为学、医药学等方面都有长足的进展。 《生物学》八年级上册课本39—40页“探究蚂蚁的通讯”，书上是这样引出要探究的问题：仔细观察过蚂蚁的同学都知道，一只蚂蚁发现食物后，会迅速返回巢穴。不一会儿，一大群蚂蚁排着长长的队伍，“浩浩荡荡”地奔向食物所在地点。蚂蚁不会发声，它们是靠什么传递信息的呢？侦察蚁在食物和巢穴之间是否留下了什么标记呢？然后教材让学生自己作出假设，并介绍了一个参考办法：用大一些的透明容器养一窝蚂蚁，在离蚁穴稍远些的地方放置一些食物，蚁群中的侦察

3、蚁会先出来侦察；然后大批工蚁回来搬运食物。可以在侦察蚁返巢的路上事先放好一张纸片，让它从上面爬过。待大批工蚁出洞时，取走或挪动纸片，观察工蚁的行动。 我们根据背景资料提出了这样的问题：蚂蚁是靠气味来通讯的。 在老师的带领下，我们于2007年10月1日至31日完成了课本上的探究实验，并做了一些改进得到一些启示。 一、实验准备 1．确定蚂蚁巢穴——家里阳台上有蚂蚁出没处，说明附近有蚂蚁巢穴。 2．蚂蚁喜爱的食物——蜂蜜 3．其他用具：纸片、双面胶、放大镜、镊子、六神花露水。 二、实验过程及观察 1．铺

4、设纸片观察 1）在阳台边靠近水泥路的地方发现较多蚂蚁，滴上一滴蜂蜜，等待蚂蚁，大约4min出现大量蚂蚁，沿着蚁队找一个蚂蚁窝； 2）把食物放在平整的水泥地面上，然后在离蚂蚁窝不远的水泥地面上放上食物来引诱侦察蚁； 3)在水泥面上铺上小纸片（同一本万能贴上的相同颜色纸片）。另外，为了防止小蚂蚁从纸片底下钻过来，我们用双面胶把纸片贴在水泥地面上。由于水泥地面比较平整，而且纸片底下不留空隙，实验效果更为明显。 4)我们选择同一本万能贴上的不同颜色纸片（大小相同），重复前面的实验步骤。实验结果和用同色纸是

5、一样的。这就说明纸的颜色对蚂蚁并没有影响。 2．化学气味干扰实验 1）在阳台边靠近水泥路的地方发现较多蚂蚁，滴上一滴蜂蜜，等待蚂蚁，大约4min出现大量蚂蚁，沿着蚁队找一个蚂蚁窝； 2）把食物放在平整的水泥地面上，然后在离蚂蚁窝不远的水泥地面上放上食物来引诱侦察蚁； 3）等待侦察蚁取食，回巢报信，形成浩浩荡荡的搬运大军。当有部分蚂蚁开始搬运食物时，在距离洞口大约40cm的蚁径上滴上预先准备好的香水，观察蚂蚁的反应。 三、实验现象 1．铺设纸片结果 铺设纸片观察确实证明了蚂蚁靠气味交流信息，纸的颜色

6、对蚂蚁并没有影响。但继续观察发现，蚂蚁仍能在短时间内形成新的路径，时间长短和纸片的大小相关。 2．化学气味干扰实验结果 1）侦察蚁面对液体食物，先选择吸饱（明显可以观察到取食前后膨大的腹部），然后回家报信，中途遇到同穴工蚁碰碰触角，侦察兵回蚁穴，工蚁走向蜂蜜。5~9min，蜂蜜滴周围挨个挤满了蚂蚁，位置如图E。后到的蚂蚁多于离开个体。后到个体绕着蜜滴边走边用触角碰触正在取食的个体，若无个体离开就直接踩在蜜滴上取食，导致不少个体由于体重增加太多陷入蜜滴死亡；也有少量个体取食太多，在回蚁穴途中死亡。它

7、们采取了一旦获得食物，就尽最大可能的带回蚁穴最多的食物的取食策略。  2）蚂蚁取食队伍形成了较固定的回穴路径（图位置如图E），在蚁穴与食物的中点位置，滴了一滴六神花露水，水泥地面形成一个直径1厘米的印记，此刻，花露水滴两端的归巢蚁与觅食蚁不能准确地走向各自的目的地，进入混乱状态。大约5min后，双方找到通向各自目的地的路，与原路径相比，只在香水滴所在位置处略有变化（如下图）。     3讨论 1）   取食策略 少量个体取食太多，在回蚁穴途中死亡，观察对比刚从蚁穴出来的蚂蚁，该个体的腹部明显透亮、

8、膨大、运动缓慢，说明蚂蚁采取的是“在一次觅食期应使能量摄取量最大，而使旅行时间最短”的原则。 2）根据香水实验现象，我们开始怀疑是否是操作失误，隔天同样的地点同样是风和日丽的下午，我们重复该实验，得到相同的实验结果。这不是和课本上的知识有出入吗？干扰了蚂蚁的化学通讯，蚂蚁因该是找不到回家的路的。为揭开这个疙瘩，我们查阅了大量的资料：工蚁的通讯方式除了信息素示踪，也就是化学通讯外，还能利用动作通讯，如：触角接触、轻抚、轻推等；蚂蚁听不见，但在一定范围内，蚂蚁脚上的侦测器可以接收另一只