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白蚁地下宮殿之谜（第1页）

白蚁地下宮殿之谜

白蚁是建造地下宫殿的优秀的建筑师，它们可以在土下几十厘米甚至数米深的地方修筑巢穴。白蚁地下小宫殿的结构非常壮观和复杂：外层是一道厚而坚实的防护层，巢内是片状或蜂窝状的住室。

巢穴又有主巢和副巢的区别。主巢是片状的，在巢内安全、舒适的地方建有蚁王与蚁后起居的皇宫——扁形的住宅。而宫廷卫队——兵蚁则住在皇宫周围坚实的巢片中，担任守卫皇宫的重要任务。副巢呈蜂窝状，是国王忠实的臣民——工蚁的住宅。主巢与副巢之间有宽畅的蚁路相通，用以传递信息，运输物资。

有的白蚁甚至还会建造几个甚至数十个王室农庄——菌圃来培养菌类作为宫廷御膳。我国云南著名的土特产——鸡菌就是由黄翅大白蚁、土垄大白蚁等精心培育而成的。

非洲和大洋洲的白蚁甚至还可以营造高大的蚁塔。这些建筑的形状和城堡很相似，有圆锥形、圆柱形、金字塔形，比人的身高还要高得多，有的高达7米多，占地100多平方米。充当保护层的外壳厚50厘米，像石头一样坚固，是白蚁把土粒互相粘连垒成的。蚁塔中布满了无数的隧道，弯弯曲曲，长达几百米，并建有不同类型的住房供不同的成员人住。

如此精湛的地下宫殿是由白蚁中的工蚁负责建造而成的。白蚁也是一个有明确分工的社会大家庭。蚁王和蚁后只管产卵**，生儿育女，工蚁只管做工，担负着蛀蚀木材、运送食物、修建巢穴、照料幼虫的繁重任务，而兵蚁只负责防御，肩负着站岗放哨、保卫家园、抵御侵略的神圣职责。

这种不同的社会分工起始于若蚁的分化。当雄白蚁和雌白蚁婚配后就都卸下翅膀，觅地挖穴，成立各自的小家庭。第一批若蚁由蚁后亲自抚育，等到三龄后开始分化成工蚁、兵蚁以及少量的有翅繁殖蚁，于是蚁王和蚁后就把工作移交给它们，自己则迁居王宫，过着悠闲尊贵的生活。

神奇的“建筑师”蜜蜂

大家知道蜜蜂营造的蜂房实际上是奇妙的数学图形吗?十八世纪初，法国学者马拉尔奇测量了蜂房，发现从正面看上去它是镶嵌得天衣无缝的正六角形，蜂房的底都是由三个全等的菱形组成的，每个蜂房的容积差不多乎都是O．25立方厘米，蜂房壁的厚度为0．073毫米．这样既坚固又省料，而且误差非常小。

不仅是蜂房的空间结构呈现非常精美的几何形状，而且据巴黎科学院院士、瑞士数学家克尼格与苏格兰数学家马克劳林的理论计算，这种结构可以消耗最少的材料和最少的“工时”，能够以最少的材料获得最大的居住空间，而且能够以单薄的材料获得最大的强度。众所周知，对于正方形、正三角形和正六边形来说，如果面积都相等，那么正六边形的周长最小，这意味着蜜蜂选择建筑六角柱巢室，相比建正方形或正三角形为底的棱柱巢室，能够以较少的蜂蜡和较少的工作量围出尽可能大的空间，以便储存更多的蜜。蜜蜂的行为竟然符合最优化的数学原理，简直令人不可思议!

科学家们曾经做过一些有趣的试验，发现蜜蜂还有自己的“模糊数学”，每日清晨，当太阳升起在地平线30°时，蜜蜂中的“侦察员”就会飞出侦察蜜源，返回之后就用“舞蹈语言”告诉花蜜的方位、距离、数量，于是蜂王便“派遣”工蜂出去采蜜，神奇的是它们的“模糊数学”非常准确。派出的工蜂数量适当，刚好都可以吃饱回巢酿蜜。除此此外，一个蜂群一昼夜能盖起数万间蜂房，可以称得上是卓越的建筑师。

蜜蜂没有像人类一样学过镶嵌理论、求解最大值和最小值方法、解线性代数问题和求含约束条件的最优解的艺术，但是它却真真切切地进行了奇妙的符合数学原理的工程技术创造。

人们从蜂巢工艺得到许多启示，设计出许多质轻、耐用、隔音、隔热的“蜂房结构”，广泛运用于飞机、火箭和建筑工程上。所以把蜜蜂是数学家、建筑师和高超的工艺师，并不夸张。

那么，我们不禁疑问，蜜蜂用数学忙些什么呢？

“蜜蜂们依靠某种几何学上的预见，知道六边形大于正方形和三角形，可以用同等一些材料储存更多的蜜。”科学家亚历山大的帕帕斯说

蜜蜂没有学过镶嵌理论，圆形织网蛛也没有学过对数螺线。然而就像自然界中的许多事物一样，昆虫和兽类的建筑往往可以用数学方法进行分析。自然界采用的是最有效的形式——只需花费最少能量和材料的形式。证实这一点把自然界和数学联系起来的吗?自然界掌握了求解极大极小问题、线性代数问题和求出含约束问题最优解的艺术。

蜜蜂所拥有的另一样迷人的“工具”是“罗盘”。蜜蜂的定向受到地球磁场的影响。它们可以探测到地球磁场中只有灵敏磁强计才能辨别的微小涨落。这就是为什么一群蜜蜂在占据一个新的地点时能够在这新领域的不同部分同时开始建筑蜂房，而且不需要任何蜜蜂领导着它们的原因。因此蜜蜂都按照与旧蜂房相同的方向为它们的新蜂房取向。

蜜蜂巢室排得很紧密，蜜蜂已经用半菱形十二面体将端处盖好。除此之外此外，蜜蜂所建室壁的斜度是13°，这样能够防止蜂蜜在端顶被蜡帽封盖前流出。

通信联络是蜜蜂的又一个令人感兴趣的能力。工蜂经过长途侦察回到蜂房时，以“跳舞”的形式发出一串代码，表明它们找到的食物源的方向。它们可以传达食物的方向和距离。跳舞相对于太阳的定向提示食物的方向。跳舞的持续时间则指出距离。同样令人惊讶的是，蜜蜂“知道”两点之间的最短距离是直线。或许这是“蜂线”这一术语的可能来源。

工蜂在花间随意来去而采集到大量花蜜后，它们知道利用最直接的路线回到蜂房。蜜蜂是通过它的遗传密码获得数学训练的。从数学的观点分析自然界的各个方面，是一件非常有趣的事情。

飞蛾扑火之谜

关于飞蛾扑火的天性，可以说是众所周知。人们赞美飞蛾扑火的勇敢与执着，并以此作为忠贞爱情的象征。

从前有一只飞蛾，它每天都快乐地飞翔在黑夜里，它看不见什么事物。它看问题都是凭着感觉，但它仍然还是非常快乐。直到有一天，它遇到了一团火焰，它看着那红红的火焰在眼前跳动，虽然它没有看清楚。因为它无法看清楚，只是觉得那团火焰很美丽，很灿烂。

从那之后，飞蛾日曰思念那团火焰。想着它的美丽，它的灿烂。终于它忍不住想仔细看一看火焰，想真真切切地去拥抱它。

终于，在一个没有星星和月亮的晚上，飞蛾开始出发去寻找火焰。它跌跌撞撞地飞，当它看见火焰的时候，它感到非常高兴。它用尽全身力气飞向了火焰，终于它清楚的看见了火焰的真正样子。正当它想拥抱一下火焰的时候，它发现自己身上烧了起来。它没有力气再向火焰迈进一步。

就这样它带着满身的伤痕狠狠的坠落在地上，它还是没能看见火焰的任何表情。火焰还是在那里跳动，依旧美丽和灿烂。就在飞蛾奄奄一息的时候，一个老人经过。他看着飞蛾，摇头问道：“蛾儿，你为什么这么傻?你难道不知道那是一团火吗?它会要你命的，你看你现在这样狼狈的样子，不后悔吗?这样做值得吗?”

飞蛾听了，勉强的笑了笑，说出了放在心里的话：“我知道我的下场就是如此。但是我就是忍不住想看看它的样子，想抱抱它。不过我在和它近距离接触的那一瞬间，我看清楚它的样子了，它真的好美丽。虽然就只有那么一瞬间，我也很知足了，也许它会永远记得我。它真的好美丽，好美丽。”说完飞蛾慢慢的闭上了眼睛，永远的闭上了，但是它是带着微笑的。

故事没有开始，更加不会有结局。有件事飞蛾到死都没有明白，那就是它和火焰之间，有多大的差距。每天不知道有多少的飞蛾飞向那团火焰，火焰又怎么可能会记得它来。飞蛾就是飞蛾，火焰就是火焰，根本就不会有在一起的可能。

这是对于飞蛾的最唯美的解读。那么，飞蛾扑火的真正谜底是什么呢?

对此，一般有两个解释，不过大致意思是一样的。

一、科学家经过长期观察和实验，最终揭开了飞蛾“扑火”之谜。他们发现飞蛾等昆虫在夜间飞行活动时，是凭借月光来判定方向的。飞蛾总是使月光从一个方向投射到它的眼里。飞蛾在躲避蝙蝠的追逐，或者绕过障碍物转弯之后，它只要再转一个弯，月光仍能从刚才的方向射过来，它也就找到了方向。这是一种“天文导航”。