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白蟻建築功力比一比 堅固的秘訣是「便便」

中央社/ 2023.01.30 12:00

(中央社訊息服務20230130 12:00:16)社會性昆蟲是自然界中數一數二的建築師,牠們能搭建出多樣且令人讚嘆的立體結構。除了一般民眾所熟悉的蜂巢之外,白蟻也不遑多讓,非洲的白蟻可以蓋出巨大的蟻丘,臺灣的白蟻也會蓋出掩體通道,來搜尋與搬運食物,長度可以綿延數公尺。白蟻是用什麼材料來蓋出這些結構?要能蓋得堅固又有什麼祕訣?中興大學昆蟲學系教授李後鋒的研究團隊,試圖解開這個謎團。

李後鋒表示,民眾在家裡發現白蟻活動時,經常會向他反應,他們看到白蟻用泥巴蓋出一條條通道,民眾通常也很疑惑,居家環境中,怎麼會出現泥土,讓白蟻蓋通道?這個提問,引發了研究團隊的興趣。

在這次的研究中,中興大學昆蟲學系學生陳柏曄首先找出三種白蟻在樹上蓋的通道,包括臺灣家白蟻、高砂象白蟻,以及臺灣土白蟻,實地觀察牠們如何修補通道,也採集蟻道,進行高溫燃燒,藉此了解裡面有機質與無機質的比例。

團隊中的邱俊禕博士,現任職於泰國清邁大學昆蟲學與植物病理學系,他表示,不同的白蟻,各自擁有偏好的食物來源,連帶影響了牠們的建築行為與使用的材料。如果要蓋出堅固的蟻道,就必須使用有機質作為材料,例如咀嚼過的木材,或者使用白蟻的糞便、唾液當作黏著劑;若是無機質,例如土壤,比例較高,結構物就會比較脆弱。

三種白蟻當中,高砂象白蟻蓋出的蟻道最為堅固。牠們以木材為食物,像是長期駐紮的兵團,找到適合的木材之後,就會盤踞在內,享用大餐,因此需要在木材中蓋出堅固的蟻道,蟻道中所含的有機質成分也較高。在本次研究中,高砂象白蟻的蟻道樣本,有機質含量比例皆落在90%以上。

臺灣土白蟻的食物來源,則比較隨機,牠們像是在森林間打游擊,到處尋找枯枝落葉,吃完一攤就再去找下一攤,自然不需要蓋出太耐久的蟻道。土白蟻還有一個特殊技能,牠們會在地下培養真菌,作為食物,夏季時地表上偶爾可以採集到的雞肉絲菇,就是土白蟻種出來的「作物」。因此,對於土白蟻來說,牠們的糞便是用來養菌的「重要戰略物資」,不能輕易用來作為建材,牠們只會使用土壤,蓋出不太堅固的蟻道,經過實驗也發現,土白蟻的蟻道僅有不到10%為有機質。

臺灣家白蟻也是以木材為食物,蓋出的蟻道,強度恰好介於上述兩種白蟻之間,而且有機質的成分變化較大,落在10%到90%之間,顯示臺灣家白蟻具有就地取材、適應不同環境的特性。民眾在家中常見的蟻道,大多是家白蟻的傑作。

社會性昆蟲具有獨特的生存智慧,本研究證實白蟻僅利用土壤與木材,改變建材比例與建築工序就能改變通道的特性,適應不同的覓食需求,本研究成果刊登於國際期刊環境昆蟲學雜誌(Environmental Entomology),研究團隊期待,透過研究白蟻建築行為,提供仿生研究新思維,提升人類建築科技的進展。

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