蚂蚁与数学
同学们,你知道动物界中智慧的搬运能手是谁吗?你知道动物界中神奇的测距能手是谁吗?你知道动物界中精准的调节能手是谁吗?对,就是蚂蚁。下面就让我们一起走进蚂蚁的世界吧!
智慧的搬运能手
一提到搬运能手,你一定会想到大象、棕熊等那些大力士吧?可你想过你眼中小小的蚂蚁,也是“搬运能手”呐!蚂蚁是典型的体生活动物,当他们遇到很大很大的食物,它们会分工合作,能举起超过自身体重400倍的东西!不信我们来看看这个有趣的实验吧。
一位英国昆虫学家,名字叫兴斯顿,做过这样
一个实验。他将一块食物切成大、中、小共三块,
中块比小块大约1倍,大块又比中块大约1倍,把
这三块放在蚂蚁窝边。一会儿蚂蚁就发现了这些食
蚂蚁森林能量物,之后他们立即调兵遣将,想把这些美味运回窝
里。大约10分钟工夫,有20只蚂蚁聚在小块蚱蜢周围,有51只蚂蚁聚集在中块蚱蜢周围,有89只蚂蚁聚集在大块蚱蜢周围。有同学发现啦,蚂蚁的数量分配和食物的大小比例很一致,真令人称奇。这位科学家认为蚂蚁非常有智慧,它的智慧在于能够根据食物的大小比例来分配搬运食物所需要的蚂蚁数量,你瞧,搬运食物的蚂蚁数量比还真的大约是1:2:4!难怪科学家称蚂蚁是智慧的搬运能手啊!
神奇的测距能手
同学们,假如你想知道从一个地方到另一个地方的距离有多远,会采用什么样的方法呢?或许你会借助地图上的距离和实际距离的比例尺,算出距离;或许你会带上一个小的计步器,走一走算一算;再或许你会一个熟悉的人问一
问……其实不只是人有这种测算技巧,蚂蚁也有这样的本领,因为在它们体内有一个“计程器”,能够精确的算出爬过的路程是多远。
德国的科学家为此做了个实验。他们在距蚂
蚁洞穴10米远的地方放置了食物,然后将这些蚂
蚁抓起来,并分成2组,其中一组蚂蚁的腿被接
上支柱,加长了1毫米,另一组蚂蚁腿的长度没
有改变。实验结果显示,那些被人为改变了腿的长度的蚂蚁错估了家的位置。长腿蚂蚁在多走了5米后(即走了15米)才开始寻自己的家。而腿部长度没有发生变化的蚂蚁,一下就到了家的位置。
原来蚂蚁在头脑中对于自己每一步的长度是有一个标准的,他们依靠步数,而不是每一步的实际长度来确定距离。你说这个本事多神奇!
精准的调节能手
当然有些蚂蚁更加神奇,它们不仅拥有计算能力,同样也精通几何学。它们是谁呢?对了,就是动物世界里的数学奇才——长脚蚂蚁。
长脚沙漠蚂蚁,生活在突尼斯贫瘠盐碱地上。沙漠中
一片荒芜,很难使用视觉标志来寻路。而沙漠中的高温和
不断变化的食物地点通常使他们自身的气味弱化,不能发
挥效用。所以对于沙漠蚂蚁来说,它有一个重要的任务就
是在离开巢穴寻食物后,到自己的回家。
长脚沙漠蚂蚁通过“立体嗅觉”来辨别方向,到回家的路。此前研究已表明,离开巢穴觅食的蚂蚁能通过辨认太阳方向和计算步数而准确无误地回家。马普学会化学生态学研究所2009年发现,长脚沙漠蚂蚁的本领不仅如此,它们还能到某种气味的源头,而最新研究则发现,这种蚂蚁还能辨识巢穴周围不同气味的空间分布情况,并利用它来定向。
研究人员首先在长脚沙漠蚂蚁巢穴的入口放置了水杨酸甲酯、癸醛、壬醛和吲哚四种芳香物质,并通过光离子气体探测器监控气味的空间分布和变化。研究发现,当长脚沙漠蚂蚁辨认了这些气味后,如果按照不变的顺序将这些香味物质移到其他地方,蚂蚁们也会跟随到那里。如果打乱这些气味点的顺序,蚂蚁则会
蚂蚁为什么是“大力士”?
小小的蚂蚁为什么能有如此神力?科学家们作了大量的研究、分析,证明蚂蚁体内是一座微型动物营养宝库,每100克蚂蚁能产生2929千焦(700千卡)的热量。科学工作者发现,蚂蚁腿部肌肉是一部高效率的“发动机”,这个“肌肉发动机”又由几十亿台微妙的“小发动机”组成。所以,蚂蚁能产生如此非凡超常的力量。蚂蚁的“肌肉发动机”使用的是一种特殊的“燃料”,是一种结构非常复杂的含磷化合物,称为三磷酸腺苷,即ATP.在许多场合下,只要肌肉在活动时产生一点儿酸性物质(这种感觉就是我们平常说的“胳膊酸了”)就能引起这种“燃料”的剧烈变化,这种变化能使肌肉蛋白的长形分子在霎那间收缩起来,产生巨大的力量。这种特殊的“燃料”不经过燃烧就能把潜藏的能量直接释放出来,转变为机械能,加之不存在机械摩擦,所以几乎没有能量的损失。正因为如此,蚂蚁的“肌肉发动机”的效率非常高,可高达80%以上,这就是“蚂蚁大力士”的奥秘。
蚂蚁与起重机
在前面的交流中,我们知道了蚂蚁能举起比自身体重还重好几十倍的物体。科学家通过研究它们的身体及肌肉结构,制造出相应的起重机。
蚂蚁与集成电路
日本的科学家从蚂蚁觅食中受到了启示.他们模拟觅食的蚂蚁齐心合力搬运食物开发出一种大规模集成电路。瞧,这集成电路板和小蚂蚁的巢穴多像啊!
白蚁与快干胶炮弹
白蚁属节肢动物门,昆虫纲,等翅目,主要分布于热带和亚热带地区,以木材或纤维素为食。白蚁是一种多形态、居性而又有严格分工的昆虫,体组织一旦遭到破坏,就很难继续生存,全世界已知2000多种。白蚁属于较低级的半变态昆虫,蚂蚁则属于较高级的全变态昆虫,两者不完全相同。
有的同学质疑了,小小的白蚁能有什么创造呢?是啊,科学家发现,白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一快干胶炮弹。
蚂蚁
大家好,我是蚂蚁(ant),是一种昆虫。属节肢动物门,昆虫纲,膜翅目,蚁科。我的种类繁多,世界上已知有11700多种,中国内已确定的蚂蚁种类有600多种。
在我们蚂蚁家族中是有明确的分工的,主
要分为蚁后、雌蚁、雄蚁、工蚁、兵蚁这五
种。蚁后的主要职责是产卵、繁殖后代和统
管这个体大家庭。雌蚁脱翅成为新的蚁后,
俗称“公主”或“天使”。雄蚁也叫父蚁主
要职能是与蚁后交配,俗称“王子”或“蚊
子”。完成交配后不久就会死亡。工蚁又称职蚁,主要职责是建造和扩大巢穴、采集食物、饲喂幼虫及蚁后等。工蚁几乎每天都在寻食物,以保证蚁中的每个成员都能吃到足够的食物。兵蚁是对某些蚂蚁种类的大工蚁的俗称,主要职责是保卫体安全。