第九章 树莓桩中的居民
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道路上长满了荆棘,修剪篱笆的农夫把树莓的藤蔓剪下。茎干枯后只留下了膜翅目昆虫喜欢的树莓桩。这里极卫生,不必担心潮湿的树汁。树莓桩的髓质柔软,容易挖掘,而且可以直接从桩头挖起。因此,许多膜翅目昆虫遇到这种干枯的茎桩,只要大小合适,就会毫不犹豫地在里面安身。对于一个昆虫学家而言,这样的发现是有研究意义的。当冬天修剪篱笆时,手握剪枝剪,随意一剪就能剪下有许多叹为观止的精妙工艺的柴火。长久以来的冬天,我总是喜欢在浓密的树莓丛中打发时间。为了得到不为人知的事实,我宁愿付出皮肤被划破的代价。
虽然我的记录并不完整,但是我家周围的树莓丛中有的昆虫,记录在案的有30多种;有些更勤奋的观察者记录下来50种。这些昆虫凭借不同的天分,从事不同的职业。有些灵巧的昆虫擅长把干枯的树干里的髓质挖出来,然后把这截管子用隔板分成数个隔间,作为幼虫的卧室。有些技术和力量都不太行的昆虫利用别人丢下来的房子,把巷道里的茧屑、坍塌下来的碎地板扒掉,修理这所破房子,最后用黏土或者自己制作的水泥来当作新隔板。
要区分这两种住宅是一件容易的事情。那些亲手挖制的巷道非常节约空间。巷道里的每间房间的大小都一样,刚好够住。既能住下尽可能多的昆虫,又要给幼虫留下足够的空间。这要耗费昆虫大量的体力,毕竟是整整几星期的勤奋劳动。所以,一切空间的安排都遵照规则。但是那些利用别人房子的膜翅目昆虫,就大肆浪费。比如制陶短翅泥蜂为了给自己的蜘蛛找个仓库,就把借来的大房间用黏土作隔墙,分为几个小房间。这些房间有的有一分米长,适合给幼虫用;有的长达两法寸,真是大小不一。可以看出来这个不费吹灰之力就得来房子的户主根本不爱惜这房子。无论房子是自己建的,还是后来借过来的,昆虫都有自己的寄生虫。这些寄生虫不仅不用自己挖掘房间,不用储备粮食,甚至可以把卵产在别人的房间里,合理地吃业主的粮食和幼虫。
在树莓桩中的所有居民里,要数三齿壁蜂的房间最精美,规模也最大了。这一章里,我会以它为主要研究对象。它的巷道深约一肘,内径有一支铅笔粗。巷道最初差不多完全是圆形,但是由于后来的不断修整,稍微有些改动。但是它们挖洞也没什么好看的。炎热的七月,三齿壁蜂在一节树莓上挖竖井,不断深入进去,背着大块的髓质出来,除非它碰到一块挖不动的木疤。
壁蜂从洞底到洞顶会做出一个一个的房间,用来储蜜、产卵和当蜂房。最尽头是一堆蜜,蜜上会有石蜂产的卵。然后有一个造出来的隔墙用来把两个房间隔开。每只卵都有自己的卧室,长约1.5厘米。隔墙的材料是树莓髓质的残屑和壁蜂的唾液。但是为了节约时间,壁蜂并不会飞出去把自己扔出去的髓质捡回来,而是在巷道壁上保留着一些髓质——这是预先存留下来用来造墙壁的。它用大颚尖在巷道壁上削刮,中间宽而两边窄。这样被削刮的部分就成了一个卵球形的空腔,有点像小木桶,这就是第二间蜂房。
削刮下来的髓质就成了隔墙,既是前一间蜂房的天花板,又是下一间蜂房的地板。另一份蜜浆口粮就留在这样的地板上,然后是另一只卵。再从第三间蜂房的壁上刮下的髓质垒一层隔墙,封好第二间房间。这样,壁蜂充分利用挖掘剩下的材料来为下一间房间提供隔墙。最后到达竖井的末端,壁蜂用一大团跟做墙壁一样的灰浆把管子封住。然后它就跟这段树桩没什么关系了。如果卵巢里还有卵,它会去寻找另一段树桩。
蜂房的数量跟树桩的质量有很大关系。如果树莓桩整齐没有木疤,房间可以有15间——这也是我目前观察到的最多数量的树桩。为了看清蜂房的结构,一到冬天食物被吃完,幼虫包裹在茧里的时候,我就会把树桩竖直劈开。里面等距离轻微收缩,嵌有一个厚度约一两毫米的圆盘。每个小隔间里都有一只红棕色半透明的茧,里面的幼虫弓起身子像个钓鱼钩。整个蜂窝就像一条由削平的椭圆形珠子串起来的大琥珀念珠。
在这一串茧里,显然是尽头那个年纪最大,最年轻的那个是最后一间蜂房里的。这些茧按照年龄,从底部排到顶端。在我看来,一个巷道的同一高度上只能住一只卵,每个茧都填满了属于它的那个楼层。而且壁蜂羽化之后,只能全都从树莓桩上端的唯一洞口出去。那里只有一个唾液黏结的髓质的塞子,对壁蜂的大颚来说,这不是个困难的障碍。而在下端,没有准备好的路。且不说树桩下面是无穷无尽的泥土,其他地方也都是木质的围墙,又厚又硬,无法凿穿。所以壁蜂只有向上爬这一个选择。而且过道太狭窄,如果下层的壁蜂先出窝,上层的壁蜂又待在原地不动的话,它就无法通过。那么搬家必须从上到下,出去的顺序恰好跟出生的次序相反,最年轻的壁蜂先出去,最年长的最后出去。
处在底部的壁蜂第一个吃完蜜浆,织好茧,最早羽化,咬破丝囊,摧毁卧室的天花板。但是别的茧堵住了它出去的道路,它该怎么办呢?用武力戳个洞穿过去?这会毁了窝中其余壁蜂的命。为了一只壁蜂的解放却毁掉所有伙伴,它会这样不择手段吗?这看起来不可克服的困难,使我产生了一个怀疑:难道出茧,或者说羽化是不是按照长幼的次序进行的?会不会是年纪最小的壁蜂先咬破它的茧,年纪最大的最后呢?如果羽化的次序跟年龄相反,那么一切问题都解决了。每只壁蜂在咬破茧之前,前面的道路都已经畅通无阻了。但是这看似十分符合逻辑的设想,也许跟昆虫的做法不相符合,所以断言之前必须谨慎。
第一个研究这个问题的杜福尔就不是这样的谨慎。他向我们叙述了一种赭色蜾蠃的习性,这种昆虫在一个干枯的树莓桩巷道中,用土堆砌出蜂房。杜福尔满怀着对膜翅目昆虫的热情,说道:“你怎么想象得出,八个水泥蛹室首尾相连,紧密地装在一个木匣子里,最下面的那个无疑是最早造成的,因此装着的卵应该是最早产下的,而根据通常的规律,应该是它最早羽化出第一只带翅膀的昆虫。我再重复一遍,你怎么想象得出,第一个茧的幼虫居然奉命放弃长子权,在它的弟弟妹妹之后才羽化呢?究竟需要有什么样的条件才会产生这种表面看起来与自然规律完全相悖的结果呢?面对这个事实,收起你的骄傲,承认你的无知,而不要用无谓的解释来掩饰你的尴尬吧!
“如果聪明的母亲产下的第一个卵,应该就是第一只孵化出来的幼虫,如果它想在长了翅膀后立即就看到光亮,那它就具备这样的能力,能够在牢房的双重墙壁上打开一个缺口,或者是打开一个洞,穿过它前面的七个蛹室,然后从树莓桩的桩头出来。然而自然没有赋予它从侧面逃走的手段,也不允许它强暴地直接挖洞,如果这样,为了仅仅一个孩子的性命,就不可避免地要牺牲同一个家族的七个成员。母亲善于巧妙地制订计划,又有的是办法,它应该预料到一切困难并采取了预防措施;它要让第一个新生儿最后从摇篮里出来,最晚的新生儿给第二个开辟道路;第二个给第三个开辟道路,依此类推。事实上,我们树莓里的蜾蠃正是按照这种次序出生的。”
是的,我完全同意树莓桩中的居民是以与年龄大小相反的次序,从它们的巢穴里出来。但是羽化——这里指的是从蛹室里出来,是不是也按照这样的次序呢?年长的发育必须比年幼的慢,以便给其他同胞以破茧的时间。我总是担心这样的逻辑会让我们的结论与事实相悖。亲爱的老师,从逻辑上来说,这样的推断是正确有力的。但是我必须反驳你这种奇怪的颠倒说。通过我测试过的几种膜翅目昆虫,没有一种是这样的。这个地区没有赭色蜾蠃,我对这种昆虫一无所知。但是如果蜂窝相似,那么出窝的方式应该也是相似的。我对其他居住在树莓桩里的其他昆虫进行研究,得出了不同的结论。
在研究过程中,我专门挑选了强壮有力的三齿壁蜂,在同一根桩中,它们建的房子总是最多的,非常适合进行实验。我第一个要测试的是羽化的次序。我从一段树莓桩中,取出十个左右的茧,严格按照自然顺序叠放在一个玻璃试管中。试管与壁蜂巷道是相同的,一端封闭,一端敞口。我把高粱秆切成厚约1毫米的圆薄片用来做人工隔墙。为了模拟自然环境,我把外面的纤维层剥掉,只留下了壁蜂大颚容易穿透的白色髓质。虽然这层隔膜比自然的隔膜要厚很多,但是这是有好处的。何况这些薄片要承受住把它们一个个放进管子里的压力,已经不能再薄了。之后的实验也已经证明,这个厚度对壁蜂来说是没有难度的。我用一个厚厚的纸套子套住试管,以避免光线扰乱必须在完全黑暗中度过的幼虫期。这个套子可以容易地套上或拿下。最后,我把这些试管口朝上悬挂在实验室的角落。这样一来,我就完全模拟了自然环境,而且可以随时摘掉套子,观察壁蜂羽化的情况。
雌壁蜂在七月初撕破茧,而雄壁蜂在六月底就能撕破茧。这时我得倍加关注才能记录下正确的出生情况。研究这个问题已经有四年多的我,不知见过多少次壁蜂的羽化。根据我的经验,壁蜂的羽化并不受次序的支配。每个茧都有可能第一个羽化。有时同一天,同一小时羽化出好几只,有的在最底部,有的在上面的楼层中,而且没有什么现象说明为什么它们同一时间羽化。总之,羽化不是一个接一个的,虽然每只羽化都有确切时间,但是并没有什么原因,完全出乎我们基于逻辑的判断。
如果不是先入为主地用上了逻辑,也许我们比较容易接受这个结果。毕竟相隔不到几天出生的这些卵,一年之后的什么时候会羽化跟精确的数学一点关系都没有。这是生命的力量。每个胚胎,每个幼虫都有自己的能量。也许有些胚胎得天独厚,羽化就顺利些。难道母鸡孵蛋的时候,最先破壳的一定是最先出生的吗?同理,年长的昆虫也不一定就会先破茧。再仔细想想,在一截树桩中,一窝茧里有雌有雄,两者在整个窝中的分布是随意的。然而,膜翅目昆虫中,雄蜂一般都比雌蜂羽化要早八天。所以羽化根本不可能从一个方向或者从相反方向有规律地进行。这个理由也动摇了我们对数学般严格次序的理念。
没错,我们根本不能从蜂房建造的时间先后来推断羽化的时间先后。那么杜福尔所说的放弃长子权的问题也就是不存在的。我曾经实验过啮屑壁蜂、肩衣黄斑蜂等树莓桩里的其他居民。它们的行为也是这样,因此赭色蜾蠃也是如此。杜福尔的观点只是从逻辑出发的一种幻想。
排除一个差错等于获得一个真理。但如果局限于此,我的实验也就没什么意义,我总想再得出些什么观点来修正破灭的幻想。
无论出茧的第一只壁蜂在窝里的什么位置,它要做的第一件事都是去啄天花板,在天花板上挖一个锥形的洞口。它们总是先随意挖,然后逐渐将挖掘的精力集中在一个面上,直到洞口刚好容许它通过为止。在自然条件下,蜂房的上部很小,几乎只有昆虫所需的宽度,而且隔墙很薄,所以隔墙都被彻底破坏了。但是我的高粱秆能让它们留下一个锥形的缺口,这对我研究它们向哪个方向行进大有好处。毕竟有些晚上我是看不到它向哪个方向搬家的。
这些出茧的壁蜂在天花板上凿出一个洞之后,会遇到下一个茧。当它的头在洞口处碰到了自己的弟弟妹妹的摇篮时,它会十分谨慎地停下来,退回到自己的房间里去,在一堆垃圾中间转来转去。等了一天,两天,三天,甚至更久。不耐烦的时候,它会试图在巷道壁和挡道的茧中间钻过去。从髓质被磨掉直至木头,而且木纤维墙壁也被咬噬了许多,我从这些地方可以推断它曾经顽强地去咬噬内壁以扩大间隙。为了更好地观察这一现象,我在玻璃试管内部的一半管壁上加了一层灰色的厚纸,裸露出来的部分还可以让我好好观察壁蜂。我看到壁蜂将纸一小片一小片地撕下来,拼命挤出一条路来。这种斗争中,雄蜂凭借小巧的身型,比雌蜂更容易成功,钻过去之后,连茧都被挤变了形。
只要树莓桩中的圆井条件允许,雌蜂也会这样做。遇到一个茧又一个茧,直到精疲力竭为止。我设置的墙壁太厚,而雄蜂太弱,最多只能突破一层。但是在树莓桩中的老房子里,它要突破的阻力并不很大。那么它们是可以绕过还有茧的蜂房率先走到外面来的。很可能因为它们羽化较早,而选择这种出窝的方式,但并非尝试的都能成功。雌蜂拥有强有力的工具,在玻璃试管里走得远些,我曾经看见有的戳破了三四个隔墙,越过了它前面的好几层茧。特别是比较靠近洞口的房间,已经开辟了一条通道之后,底层上来的就可以继续使用。只要够宽,位于底部的壁蜂还是有可能这样上来的。
树莓中的管道直径跟茧的直径是一般大的,在那样的管道里,除非墙壁上的髓质相当丰富,才有少数雄蜂能从侧面逃脱出去。如果这种可能性消失了,壁蜂看到自己前面有个不可穿越的大茧,就会乖乖回到自己的房间里等待,这种耐心可是不会消失的。好在它等待的时间不会太长,因为一个星期左右的时间里,所有的雌蜂都羽化了。如果相邻的两只壁蜂同时获得自由,就会相互拜访,有时还会待在一个房间里共同等待。只要领头者把路打开出去了,其他的也会跟着出去。但总有一些在最底下的要等别的都出去之后才能出去。
这样看,一方面羽化是没有次序的,另一方面,出窝是从上到下的。这是因为前面有茧挡路,后来的壁蜂不能前进的缘故。只要有机会从别的地方出去,壁蜂一定会利用这种可能性的。它们唯一不会做的就是用大颚咬住前面一个茧。茧是神圣不可侵犯的。咬破弟弟妹妹的摇篮给自己打开一个洞口是绝对不被允许的。壁蜂真是有耐心,挡路的障碍可能永远不会消失。有时幼虫会死在茧里,有时卵没有孵化,这样的情况下,壁蜂会怎么办呢?
在我收集到的所有树莓桩中,有一些除了上头有一个出口之外,侧壁上也会有一个洞。我打开这些奇特的树桩来看看为什么会有这样的情况,就会发现一堆发霉的蜜,卵死在上面。这样的情况,通常的道路就出不去了。下层的壁蜂无法穿越这个障碍,只能从管子侧面挖出一条出路,下面几层的壁蜂也会利用这个天才的革新。三齿壁蜂、肩衣黄斑蜂的窝都曾出现这种情况。
我要用实验来证实这种情况。我选取了一截内壁尽可能薄的树莓桩,把树桩一劈为二,把茧取出来,再把树桩内部细心地刮干净,做一个内壁平坦的小沟。然后再把茧整齐地排在小沟里,用每个侧面都涂过封蜡的高粱圆片把茧隔开。这样壁蜂就无法突破它的天花板。我把两个小沟对在一起,用绳子绑住,用填料接缝,不让任何光线透入,再把它悬挂起来。如此一来,没有一只壁蜂能用常规的方式出去。为了走出去,它们只能为自己在侧面开一扇窗户。
七月份结果出来了,20只壁蜂中有6只通过在侧壁上开窗来解放自己。打开这个巢穴,我发现每只壁蜂都曾经试图从侧面逃走,只是不是每一只都幸运地逃了出来。这个结果也是很有用的。如果壁蜂、黄斑蜂或者其他昆虫尝试了一切方法都不能从平常的道路中走出去,它们就会选择从侧面逃走。勇敢的、力气大的成功了,弱小的通常因为劳累过度而身亡。
壁蜂的本能会从侧面凿洞,假设所有的壁蜂的大颚都拥有从事这样的工程所需的力气,那么通过一扇专门的窗户从蜂房里出去,显然比从通常的门里出去要方便得多。这样不必等待,更不至于死于长时间的等待。受情况所逼,所有的壁蜂都会采取这种极端的方法,只是鲜有成功者。只有那些得天独厚,最有坚韧精神和最强壮者才会成功。
如果说优胜劣汰这个说法是支配和改造世界的著名定律,有它的道理,那么最有天赋的就会把最没天赋的从世界舞台上排除掉。如果未来只属于最强者,那壁蜂家族应当把那些固执地要从通常的出口出去的那些弱小者排除,不是吗?这样以后的物种才能有长足的进步。壁蜂虽然接触到了,但是无法穿越那条把它隔开的狭窄的线。就算优胜劣汰需要选择的时间,可是失败的永远占大多数。强者的子孙也没有让弱者的子孙消失。优胜劣汰总是无法让我跟我所观察到的事实联系到一起,虽然它曾带给我那么强烈的印象。在理论上如此宏伟的优胜劣汰在事实面前空空如也。关于世界的谜底究竟在哪里,谁都不知道。
我们不要再把精力消耗在空洞的理论上了。回到唯一不会坍塌的土地——事实上来吧。壁蜂宁愿从茧和内壁的空隙中穿过去,也不愿意破坏相邻的茧。它宁愿死在自己的房间里,也不愿意暴力挖洞。如果那个茧里没有生命,壁蜂是不是也会做出这样的选择呢?我在玻璃管子的一层放入装着活蛹的茧,另一层放着因硫化碳的蒸汽中毒窒息而死的茧。两者彼此交替,中间仍然以高粱秆片隔开。羽化后,那些壁蜂没有长时间的犹豫,就开始向死茧进攻,从这些死茧中穿过,把已经干瘪死去的蛹踩成稀巴烂。可见,它对死茧是不会手下留情的,这些死茧对它而言不过是另一个障碍,是可以用大颚来咬碎的。这些茧的外表并没有改变,壁蜂怎么会知道里面的幼虫是死的还是活的呢?肯定不是靠视觉,难道是靠嗅觉吗?人们总是动辄把嗅觉搬出来,尽管我们都不知道它的嗅觉器官在哪里。
现在我在管子里全部放上活蛹的茧,但并不是同类的。我用了两种羽化期不同的昆虫的茧。另外,这些茧的直径应当跟三齿壁蜂的茧相同,以便放入试管中内壁不会留下空隙。我选的两种昆虫分别是六月底很容易在树莓中找到的流浪旋管泥蜂和出来的更早一些的啮屑壁蜂。我在一些玻璃管和被劈成两半再合起来的树莓桩里交替放入两种茧。结果令我十分惊讶,壁蜂羽化早,从茧里出来了;而流浪旋管泥蜂的茧和里面的居民都变成了碎块,若不是到处都是这遇难者的头,我甚至都认不出来它们。可见,壁蜂是不会顾惜别种昆虫的活茧的。它应该像对待高粱秆一样对待别的昆虫。就这样,壁蜂要出来之前,消灭了路上的一切。动物对别的种族总是完全不在乎的。
嗅觉呢?嗅觉不是能够区分死活吗?这里的茧全是活着的啊,可是壁蜂就像是在全是死尸的洞里穿过一样。如果有人说,这两种昆虫的气味也许不同。那我就要回答,昆虫的嗅觉灵敏得完全超出我们的想象。那么,这两种事实我能怎么解释呢?说实话我完全没办法解释。我很容易地承认自己的无知是为了避免空话连篇地乱说一气。我完全不知道,在漆黑的巷道里,壁蜂是怎么区分同类的死茧和活茧的。
这根树莓桩差不多是垂直的,洞口朝上,就像在自然条件下一样。但是我可以改变这种状况,我可以把管子水平或垂直放置,既可以让洞口朝上或者朝下,又可以让管子两头都打开。这些不同的条件下又会有什么发生呢?我决定用三齿壁蜂来试试。
我让管子垂直悬挂,上头封闭,而下头敞开,相当于一截倒挂的树莓桩。为了让实验复杂些,各个管里的茧的放置方式不同,有些头朝上,有些头朝下。隔墙依然用的是高粱秆隔板。所有这些管子,实验的结果都相同。如果壁蜂的头朝上,它们就像在自然条件下那样咬噬上面的隔墙。如果头朝下,就自然地转个身去咬上面的隔板。不管茧怎么放,所有的壁蜂都要从上面出去。这应该是受到了地心引力的影响。它提醒昆虫,身子倒了要转过来。在自然条件下,它们只能受地心引力的作用往上挖掘,并且这样一定可以到达上端的出口。但是我的设置使它们上当了。它们走向了没有出口的一端,全部堆聚在上面的楼层中死掉了。
不过,也有一些壁蜂企图开辟一条向下的道路,只是鲜有成功者,尤其是位于中上层的壁蜂。昆虫不太擅长朝与平常相反的方向走。另外,在往反方向挖的过程中会遇到一个巨大的问题:壁蜂把挖出来的碎屑往后抛,碎屑会受到自身的重力影响而落下来,于是壁蜂就陷身于没完没了的战场清理工作中。而且它对这种奇特的工作方法没有很强的信心,结果死在房间里。只有位于最底层的壁蜂,它们毫不犹豫地挖掘身下的隔板,就有那么两三只能够得到解放。
要想在保留自然条件下只改变茧的朝向也很容易,只要把树莓桩洞口朝下悬挂起来就行。我把两根住着壁蜂的树莓桩,口对口叠放在一起。结果所有的壁蜂都死在巷道里。相反,三根住着黄斑蜂的树桩,开口全部开在下部,它们全部安然无恙。难道这两种膜翅目昆虫对重力的感受力不同吗?难道天生要穿过棉袋子束缚的黄斑蜂比壁蜂更擅长在不断落下的瓦砾中开辟道路?这一切都有可能,因为我什么都不敢肯定。
现在我用两端开口的管子做实验,除了上部有开口之外,其他的全部一样。有些茧头朝上,有些茧头朝下。结果大致也与前一个实验相同,有几只离下面的洞口近的壁蜂,无论它们的茧是怎么放的,都是走朝下的路;其他绝大多数都是走朝上的路。无论从哪扇门出去的,都算是成功了。
通过这些实验,我们知道了,地心引力指引昆虫往上走,因为门开在上面。如果茧是反向的,地心引力会让昆虫在自己的房间里转过身来。其次,促使昆虫朝出口走的第二个原因是大气。不论哪个楼层的昆虫都会受到重力的影响,这是指引一窝壁蜂向上走的最大动力。但是当底部有出口的时候,处在出口处的昆虫也会受到大气的影响。由于隔墙的关系,外部的空气进入的很少,如果说在底层可以感觉到空气,随着楼层的升高,空气迅速减少。所以底层数量很少的昆虫在大气的影响下便掉头向下面的出口走。但是大部分的昆虫受重力的影响大过大气,还是往高处走。所以,如果有两个出口,上面的居民有双重原因向上走,但是下面的昆虫会听从大气的召唤向下走。
我还尝试了另一种情况,将两头开口的瓶子水平放在桌子上。这样壁蜂可以在同一重力条件下,选择向左走或者向右走。另外,碎屑也不会掉落到大颚底下以致影响壁蜂。我再多交代几句,也算是我的经验之谈。衰弱的雄蜂不是干这活的料,它们甚至不能横穿隔膜,只能在玻璃瓶里悲惨地死去。它们的尸体也会给实验造成不必要的困扰,所以最好选择外表看起来强壮、直径最大的茧。这些茧一般都是雌蜂的茧。不论从哪里的树莓桩里挑出来的都可以,把它们摆放好就开始实验了。
第一次我制备了一根两端开口的水平放置的管子,结果令我震惊!管里的10个茧,五只从左边出去,五只从右边出去。我试着将试管调转方向,结果还是一样。这样的对称是令人称奇的。在如此之多的排列方法中,这种排列的概率非常小。来算一下,假设壁蜂的数目为n,每一只在可以忽略重力的条件下,任意选择自己的出口,有两个选项:左边或者右边。第二只也有两种选择,同理,每一只壁蜂都有两种选择。每一种选择都可以跟下一只壁蜂的两种选择中的其一进行组合,这样每多增加一只壁蜂就等于多了一倍的情况,那么n只壁蜂就有2的n次方种组合。
但是请注意,这些排列是两个两个对称的,向左走的排列与向右走的排列相对应。这种对应引起了对等,因为在我们要考虑的问题中,某一种排列与管子的左边或者右边无关,因此前面的数目应该除以2。这样,n只壁蜂根据它的头在水平管子中转向左边还是转向右边,排列的数目可以有2的n-1次方。如果像第一个实验那样,n=10,那么排列的数目就是2的9次方=512。
10只壁蜂出去的方式有512种,那么实验结果的对称性的确令人称奇。而且壁蜂没有反复尝试是该向左还是该向右。位于右边的壁蜂,每一只都是向右边凿洞的。位于左边的壁蜂也是每一只都向左边戳洞。只要查看一下洞的形状和隔墙表面的状态就能知道,壁蜂的决定是果断的:一半向左,一半向右。
壁蜂的排列还有一个更重要的价值,这样的排列除了对称之外,还符合花费力气最小的要求。为了让所有的壁蜂都出去,如果管子里有n个房间,那么首先就要有n块隔板被戳破。每只壁蜂戳自己的隔墙,或者同一只壁蜂为了减轻邻居的劳动量而戳开好几块墙,这些都不重要。重要的是壁蜂所花的力气与隔墙的数目是成正比的。
但是壁蜂要做的工作不只是挖开隔墙,还要从垃圾中为自己开辟一条道路。这是更困难的任务。现在,假设所有的隔墙都已经凿开,各个房间仅仅是被垃圾堵塞着。因为水平放置,每个房间的碎屑都不会跟其他房间的碎屑混在一起。为了少穿过一些碎屑,就要昆虫朝离它最近的洞口走去。这样所花的力气最少。壁蜂正是像实验中那样,以最少的力气走了出去。看到一种昆虫也会使用应用机械学的“最少动作原则”,真是有趣。
这种符合这个原则而且符合对称规律的排列,只有1/512的概率成功,这绝对不是偶然的。总有个原因让它成功。我反复实验了许多次,能找到多少树莓桩就做多少次实验。结果都是相同的,如果昆虫是偶数只,那么就一半从左边出去,一半从右边出去。如果是奇数只,那中间那只无论是从左边出去,还是从右边出去,都无所谓了。因为它要穿越的房间数是一样的,还是遵循“动作最少原则”。
我想其他的膜翅目昆虫和居住在树莓桩中的居民都是一样的。虽然它们住在不同的地方,但是在离开窝的那个时候,要面临的困难是一样的。除了那些死在试管里的幼虫和不太会干活的雄蜂之外,所有的实验结果都一样,无论我是用三齿壁蜂,还是肩衣黄斑蜂。只有制陶短翅泥蜂无法戳穿我的墙壁,我无法根据它的咬噬情况来判断走向,所以不发表意见。流浪旋管泥蜂是灵巧的钻孔者,与壁蜂不同,它们全部都朝一个方向出去。我还用棚檐石蜂来做实验。在自然条件下,这种石蜂只要钻透它的天花板就可以出去。虽然它对我制造的陌生的环境表示恐惧,但是它的答复也是一样的,10只石蜂成行,5只向左,5只向右。束带双齿蜂是棚檐石蜂或者高墙石蜂在砌石建筑物中的寄生虫,它们没有提供任何明确的信息。斑点切叶蜂在高墙石蜂的蜂房里建造圆片叶子的小盅,它像流浪旋管泥蜂一样都朝一个方向走。
这份记录并不完全,却表明,三齿壁蜂的实验结果不能推广到所有的昆虫。如果说膜翅目昆虫,比如石蜂、黄斑蜂具有从两个出口出去的能力,别的一些,如流浪旋管泥蜂、切叶蜂,则跟着第一个幼虫走。昆虫的才能是不尽相同的。看出昆虫的能力需要敏锐的眼光。不管怎样,更充分的研究就会发现能够从两头出去的昆虫不止这些。于我而言,发现三种已经足够。
还需要补充的一点是,如果水平放置的管子也有一头是封闭的话,那么这一排壁蜂都会向一个方向走。让我们来想想原因。在一根水平放置的管子里,重力不再对昆虫起作用,那昆虫要怎么决定进攻哪边的墙呢?我总是怀疑这是大气的影响,大气可以从开口的两端感觉出来。这种影响是压力的作用,是湿度测定学的作用,是电波态的作用,还是我们初见的物理学所不知道的某些特性的作用?能够做出断言的人一定是相当大胆的。当天气要变化的时候,我们内心不是也会产生某些说不清的感觉吗?但是如果我们身处跟膜翅目昆虫一样的生存环境下,那点对环境的敏感度是不够用的。要是我们身处漆黑的囚室中,有凿通墙壁的工具,但是从哪边凿呢,怎样最快地到达呢?空气的影响什么都不能告诉我们。
可是昆虫却受这种影响。大气透过多层隔墙,影响十分微弱。但是如果一边的障碍比一边少,那么对这边的影响就大些。而昆虫对这种差异十分敏感,能辨别出离空气最近的隔墙。总之,壁蜂能够感觉到自然的空间,这种感觉天赋,应当是自然赐予的。但是人类却没有,我们真的像许多人断言的那样,是从第一个形成细胞的生蛋白原子经过千万年的进化而变得尽善尽美了吗?去读书 www.qudushu.la
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