北京時間4月27日消息，據美國國家地理網站報道，美國佐治亞理工學院的科研組對火螞蟻進行了實驗室研究，發現這種螞蟻在遇到洪水時會自發形成「救生筏」，借助體毛形成的一層空氣膜，確保每一個成員都能倖存下來。火螞蟻群形成漂浮物後，它們的性質更像液體，而不是螞蟻本身。

　　火螞蟻救生筏

　　當一座城市遭遇洪水時，人們會把沙袋一個個堆起來，抬高防洪堤。然而當火螞蟻群遇到洪水時，它們會相互「手挽手」聚集在一起，組成一個「救生艇」，正如圖中所示。現在最新研究展示了火螞蟻是如何完成這項驚人壯舉的。

　　佐治亞理工學院的工程學教授大衛·胡和研究生內森·米洛特曾聽新聞報道上說，野外一個由火螞蟻組成的救生筏一直持續了好幾周。米洛特說：「它們會把蟻群的所有卵都集中到一起，穿過地下通道逃生，如果洪水已經淹沒地面，它們會立刻彼此相擁在一起，組成一個巨大的救生筏。」他們同佐治亞理工學院的系統工程學教授克雷格·托維一起收集了一些火螞蟻，然後把它們浸泡在水裡，看一看會發生什麼情況。

　　不到2分鐘這些小東西就「攜起手來」，組成一個可以確保所有螞蟻安全的漂浮結構。通過這種方法，即使位於漂浮結構最下方的螞蟻也能倖存下來，這是因為螞蟻身體上的微小茸毛禁錮住一些空氣，形成一層空氣膜。米洛特說：「即使它們位於漂浮物最下面，它們也不會因為被水淹沒而窒息死亡。」有關火螞蟻救生筏的研究成果發表在4月25日的《美國國家科學院院刊》雜誌上。

　　從實驗期間拍攝的這張照片上看，500只火螞蟻組成的救生筏漂浮在水面上。米洛特表示，當一群螞蟻被放在水裡時，位於蟻團最上方的螞蟻會設法逃離蟻團。但是當它們到達邊緣卻找不到陸地時，「螞蟻通常會掉頭重新爬向中間。當它意識到已經到達邊緣時，已經有其他螞蟻爬到了它上面，迫使它成為漂浮物的底層組成部分」。通過這種方式，那些試圖單獨逃生的螞蟻被限制在蟻群內部，變成救生筏的一部分。

　　最終形成的漂浮物的浮力很大，研究人員試圖用一根樹枝把它壓進水裡，結果並未成功。在這種「混亂」過程中，螞蟻的肌肉發生收縮，這使漂浮物的浮力變小一些，但是捕捉空氣的效果更好，它們通過這種方式防止自己溺水而亡。

　　米洛特表示，當研究人員把螞蟻放進一個干廣口瓶裡，然後旋轉這個容器，螞蟻就會不斷翻滾形成球狀，像滾雪球一樣越滾越大。利用鑷子輕而易舉就能把螞蟻球夾起來，淹沒螞蟻。在水下，螞蟻球捕捉的空氣形成的氣泡顯現出來。如果把這個螞蟻球放在水面上，它就變成一個漂浮物。

　　即使是一隻螞蟻被置入水下，例如這只螞蟻，它產生的浮力也能使它擺脫水的束縛，這是因為它身體上的茸毛使它周圍形成一層空氣膜。肥皂和其他表面活性劑能減少水的表面張力，從而降低螞蟻的浮力。為了研究螞蟻的外骨骼是如何捕捉空氣的，該科研組需要用力把螞蟻壓入水裡。米洛特說：「我們能讓螞蟻呆在水下的唯一方法就是在它腰間繫一條彈性帶子，另一頭繫上重物。」

　　試驗期間，一隻螞蟻停在水面上。研究人員發現，儘管單個螞蟻的密度比水大，但是由於表面張力和螞蟻擁有不易被水沾濕的腳，單個螞蟻仍能在水面上行走。然而水的表面張力非常微弱，很難支撐更大的物體，因此螞蟻救生筏能在水面上漂浮的問題一直是個謎。不過這個問題的答案就是：當螞蟻連接在一起組成漂浮物時，它們的集體抗水能力其實比單個螞蟻的總抗水能力增大了30%。

　　火螞蟻是科學家觀察到的唯一一種會形成救生筏的蟻類。但是眾所周知，有多種螞蟻能形成類似城堡或橋樑的結構。佐治亞理工學院的這個科研組發現，火螞蟻簇的性質就像流體，具有一些可以預言的物理特徵：火螞蟻簇的密度是水的五分之一，但其表面張力是水的10倍，粘性是水的1000萬倍。事實上螞蟻簇的性質更像油灰，而不像螞蟻本身。米洛特說：「你拿起蟻球，會發現它的質地跟柔軟的油灰一樣。你可以擠壓它。也能把它拋入空中，螞蟻仍會緊緊抱成團，不會散開。」

　　對形成漂浮物的螞蟻進行觀察後，該科研組把漂浮物冷凍在液氮裡，對其整體結構進行研究。他們發現螞蟻「手挽手」集結在一起，一隻螞蟻緊緊抱住另一隻螞蟻的腿，或者用顎咬住對方的腿，就如上面的顯微圖片所示。不管用哪種方法，形成螞蟻救生筏是件需要技巧的活：螞蟻「握緊」對方而不會傷到對方的最大力氣大約是體重的400倍，論文作者寫道：「這顯然比螞蟻依附在其他複雜物體表面的力量更弱。」

　　科學家在上面說，當火螞蟻聚集在一起時，它們的性質更像液體。論文作者表示，假設一群火螞蟻就是液體，每隻螞蟻代表一個分子，一個螞蟻救生筏就像一滴油在水面上散開。當然，螞蟻「滴」的表現並不完全遵循既定規律，單個螞蟻在救生筏裡隨意移動，這並不像單個油分子。