一隊隊的小不點螞蟻有條不紊地爬動，偶爾單獨的一只會充滿信心地從一個地方走到另一個地方，常常引得蹲在一旁的孩童靜靜觀看。
往往最吸引小孩子的，就是成群結隊的螞蟻有組織有紀律的搬家。螞蟻種類千差萬別，有的成幾十萬只住在一起，也有數(shù)百只就自成體系的。學名叫做Leptothorax albipennis（下文簡稱L. albipennis）就是小規(guī)模群體螞蟻的代表，而這篇小文，則著重介紹這種螞蟻搬家的方式。
雖然社會結構很原始，但是這個螞蟻群體也有著驚人的能力，比如它們常常能夠在幾個新的居住地點中選出質量好的一個，然后全體螞蟻都搬到這個“新家”。它們是如何有這種驚人的能力的呢？
科學家先在實驗室中觀察了這種螞蟻搬家過程。畢竟這種過程在實驗室中容易精確控制，雖然在這種環(huán)境中，螞蟻的表現(xiàn)可能與在自然環(huán)境中表現(xiàn)不一樣了。不過，生物學家仍可以通過野外實驗（field experiments）來進一步搞清楚動物的行為規(guī)律。
因為L. albipennis群體規(guī)模小，研究人員可以用一個下午的“愉快時光”把一個群體中的上百個螞蟻逐個地標記，以此看清每個個體在這場表演中的行為。
科學家們在實驗臺上對稱的兩個地方設置了兩個居住地點，一個好，一個差，然后毀壞掉螞蟻們的“老家”，看他們如何選擇新的居住點。
觀察結果顯示，整個搬家過程經過了四個階段，首先是所謂的“搜索”階段，在這個階段中，會有幾只或十幾只負責偵察的螞蟻開始在環(huán)境四周搜尋合適的居住點。
其次是“評估”階段，當偵察的螞蟻發(fā)現(xiàn)了一個新的居住點，會根據(jù)其質量對其評估。可以觀察到好的居住點所花費的評估時間較短，而且在接下來的階段中，這些螞蟻會更賣力地宣傳這個點。對于較差的居住點，螞蟻的評估時間較長，而且其后的宣傳中，也沒有那么賣力。
下一個階段則是被稱為“跟從”的階段，即發(fā)現(xiàn)了某一個新居住點的螞蟻會返回老巢中，吸引另外一只螞蟻，讓其緊緊地跟在后面，這樣一直跟隨到新的居住點。這只被招募的螞蟻也會對新家作一個評估，然后開始它自己的招募過程。在上述過程中，大概只有占整個群體1/3的活躍螞蟻外出活動，還有2/3的螞蟻是不活躍的螞蟻，在老巢中坐等。
最后一個階段被稱為輸運階段，活躍的螞蟻開始把這些不活躍的螞蟻直接背到某一個新家中，相比“跟從”的招募方法來說，效率大大提高，很快就可以完成搬家的過程。
然而，這些過程階段的劃分并非對所有螞蟻都一致，比如有的螞蟻進入第四個輸運階段了，有的螞蟻還處于第三個或者第二個階段。而且，在第四個階段，還有部分螞蟻出現(xiàn)了反向的“跟從”行為，即這些螞蟻會招募到某一個巢穴中的螞蟻，把它們引到老巢中。
不過令研究人員不理解的是，這些螞蟻群體往往可以作出一個正確的選擇，大約5次里面有4次，群體全部最終選擇了條件好的新家。這是為什么呢？
事實上，研究進行到這個階段，科學家就需要提出一些假說、理論或者模型來幫助他們理解這種行為了。
研究人員針對這個過程提出了一個“閾值響應”的機制（Quorum response）：即在跟從階段，螞蟻不斷地衡量在某一個新家中同伴的數(shù)量，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)量超過了某個值，這些活躍的螞蟻馬上開始了高效率的輸運過程，開始把蟻群中其他不活躍的同伴直接搬運到這個巢穴。
正因為在好的巢穴中往往會有更多的被招募的螞蟻，所以螞蟻群體根據(jù)這個機制，最終會選擇較好的巢穴。
根據(jù)這個模型，可以在計算機上繪制出螞蟻搬家的圖像。通過與實驗中描繪的螞蟻搬家圖像比較，研究人員發(fā)現(xiàn)這兩幅圖像非常“相似”。研究人員推測這種閾值響應機制大概在螞蟻搬家過程中起了重要的作用。
在這里，確實有主觀的因素進入到了科學研究中，理論與實驗的吻合在很大程度上是定性的，依靠人判斷的相似性。
畢竟，螞蟻搬家是一個比較復雜的過程。而要描述這個復雜的過程，雖然理論上可以提出一些關鍵的機制，然后根據(jù)這個機制建立模型，但理論或者模型與實驗的比較卻再不能像簡單體系的物理實驗那樣，達到“小數(shù)點后的十幾位”。
也許，螞蟻搬家的時候，它們不會料到，有那么多小孩子，甚至許許多多研究人員正在如此關注它們，思考它們。
作者：胡鋒
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