科学探索|博物学家德华·威尔逊:蚂蚁社会的故事( 五 )
我把剪断的火蚁腹部放置在立体显微镜下,然后用微针和钟 表师父用的细钳,打开蚁腹,把内部器官一一取出 。这些器官虽 然非常微小,但大小刚好能让我在不需要使用辅助器械的情况下,解剖它们;假如这些器官再小一些,我就不得不使用显微操作器 (micromanipulator),这种仪器又贵又难操作,我一直希望可以不必 用到它 。如果买了一台这种仪器,而实验又失败了的话,可真的是 亏大了 。
虽说我的手算是蛮稳定的,但是我发现,肉眼几乎看不见的 肌肉自然颤动,一到了显微镜底下,却放大为强烈的抖动 。当我把 微针和钳子尖端靠近蚁腹时,手部肌肉无法控制地痉挛,会放大成 二三十倍之多 。不过我还是找到了解决之道:很简单,只要让肌肉 痉挛成为解剖技术里的一环即可 。把微针和钳子变成小型钻子,利 用肌肉的痉挛动作撕开蚁腹,并将体腔内的器官挤压出来 。
没错,就是它
这部分工作大体完成后,我再以林格氏液(Ringer’s solution) 冲洗每个器官;这里所用的林格氏液是比照昆虫体内各种盐类浓度 所调制的人工昆虫血浆 。接下来我采用所能想出的最简单、最直接 的方法来制作一条人工小径 。首先,我在蚂蚁觅食的玻璃板上靠近 蚁窝出口的地方,滴几滴糖水,让成群工蚁聚拢过来 。然后,当一 切就绪,再逐一用削尖的桦木涂药棒捣碎每种器官 。接着,我再把 棒尖压在玻璃板上,用这些被压扁的半液体物质画出一条直线,这 条直线由围聚的工蚁群开始,往蚁窝的反方向延伸 。
我先试后肠、毒腺以及塞满大半蚁腹的脂肪体 。没有动静 。最 后,我测试杜氏腺(Dufour’s gland) 。这是一种手指形状的微小构 造,科学界对于它的相关数据几乎是一无所知,只知道它是通往蚂 蚁刺针基部的一根导管,而这根管子是运送毒液到体外的通路 。杜 氏腺内会不会含有留下踪迹记号的费洛蒙呢?没错,它真的有 。
蚁群的反应非常强烈 。我原本期待看见几只工蚁很悠闲地离开 糖水液,试探着看看新踪迹的尽头有些什么好东西,结果,我得到 的却是好几打兴奋不已的蚂蚁 。只见它们争先恐后踏上我为它们准 备的路径 。它们一边跑动,一边左右晃动头上的触角,侦测在空气 中蒸发及扩散的分子 。走到小径末端后,它们乱成一团,忙着搜寻 其实并不存在的奖品 。
那天晚上,我完全无法入睡 。这个灵感耽搁了 5 年,最后竟 然在几个小时内就大有斩获——我找出了第一个与蚂蚁沟通有关的 腺体!不仅如此,我还发现了化学通信里的全新现象 。存在于该腺体内的费洛蒙,不只是工蚁觅食时的路标,而且就是觅食信号本 身——在觅食过程中,该费洛蒙既是命令也是引导 。化学物质就是 一切 。而生物检定(bioassay)的步骤也立刻变得容易多了 。我很快 乐地认识到,不必再为了想要得到的结果而费心安排一大堆混杂了 众多其他刺激实验的设计 。只要先做一个有效且容易测量的行为试 验,生物学家和化学家搭档,就可以直接切入研究费洛蒙的分子结 构了 。假使其他费洛蒙(例如引发警戒及聚集行为的费洛蒙)的作 用方式也和踪迹信息素一样的话,我们将有可能在短时间内解出大 部分蚂蚁所使用的化学词语 。
接下来那几天我一再重复证明该踪迹费洛蒙的效用 。在科学研 究中再没有比重复做一个实验而实验又每次都会成功更令人愉快的了 。当我把路径画到蚁窝入口时,蚂蚁立刻倾巢而出,即使我这么 做的时候并没有先提供食物给它们 。此外,当我把一滴由许多蚂蚁 制成的杜氏腺浓缩液洒落到蚁窝时,工蚁涌出的比例相当高,而且 它们显然是为了寻找食物,才散向四面八方 。
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