Question

12．螞蟻是目前所知，生物界中力氣最大的種群．據(jù)力學家測定，一只螞蟻能夠舉起超過自身體重400倍的東西，還能夠拖運超過自身體重1700倍的物體．世界上從來沒有一個人能夠舉起超過他本身體重3倍的重量，從這個意義上說，力氣別人的力氣大得多了．昆蟲學家馬克莫費特，是一位對亞洲蟻頗有研究的學者．根據(jù)他的觀察，10多只團結(jié)一致的螞蟻，能夠搬走超過它們自身體重5000倍的蛆或者別的食物，這相當于10個平均體重70公斤的彪形大漢搬運3500噸的重物，即平均每人搬運350噸，從相對力氣這個角度來看，螞蟻是當之無愧的大力士．
   小小的螞蟻為什么能有如此神力？科學家們作了大量的研究、分析，證明螞蟻體內(nèi)是一座微型動物營養(yǎng)寶庫，每100克螞蟻能產(chǎn)生2929千焦（700千卡）的熱量．科學工作者發(fā)現(xiàn)，螞蟻腿部肌肉是一部高效率的“發(fā)動機”，這個“肌肉發(fā)動機”又由幾十億臺微妙的“小發(fā)動機”組成．所以，螞蟻能產(chǎn)生如此非凡超常的力量．
   螞蟻的“肌肉發(fā)動機”使用的是一種特殊的“燃料”，是一種結(jié)構(gòu)非常復雜的含磷化合物，稱為三磷酸腺苷，即ATP．這些燃料分子是在“小發(fā)動機”中合成的．在許多場合下，只要肌肉在活動時產(chǎn)生一點兒酸性物質(zhì)（這種感覺就是我們平常說的“胳膊酸了”）就能引起這種“燃料”的劇烈變化，這種變化能使肌肉蛋白的長形分子在霎那間收縮起來，產(chǎn)生巨大的力量．這種特殊的“燃料”不經(jīng)過燃燒就能把潛藏的能量直接釋放出來，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，加之不存在機械摩擦，所以幾乎沒有能量的損失．正因為如此，螞蟻的“肌肉發(fā)動機”的效率非常高，可高達80%以上，這就是“螞蟻大力士”的奧秘．根據(jù)上述材料，回答下列問題．
（1）螞蟻屬于節(jié)肢動物門，昆蟲綱．螞蟻的體表有外骨骼，可以保護身體內(nèi)部柔軟的組織，并防止體內(nèi)水分蒸發(fā)，以適應陸生生活．
（2）10多只螞蟻團結(jié)一致搬運食物，這種行為從個體和群體的角度來看，屬于社會行為．從該行為獲得的途徑來看，屬于先天性行為．
（3）“肌肉發(fā)動機”使用的“燃料”是在細胞中合成的．“小發(fā)動機”是指螞蟻細胞中的線粒體．它是細胞中的能量轉(zhuǎn)換器，它能將細胞中的一些有機物（選填“有機物”或“無機物”）分解，釋放出的能量儲存在“燃料”分子中．
（4）據(jù)觀察，一只偵查蟻發(fā)現(xiàn)食物后，會迅速返回嘲穴．不一會兒，一大群螞蟻排著長長的隊伍，“浩浩蕩蕩”地沖向食物所在地點．偵查蟻是如何告知同伴食物的準確位置的呢？進一步觀察發(fā)現(xiàn)，螞蟻不會發(fā)聲，螞蟻個體之間常相互觸碰觸角，也會用觸角觸碰食物．那么，偵察蟻在食物和巢穴之間是否留下了什么標記呢？請作出合理的假設螞蟻是靠氣味傳遞信息的．

Answer 1

分析 （1）昆蟲的主要特征：昆蟲的身體分為頭、胸、腹三部分，兩對翅膀三對足，身體外有外骨骼等．
（2）社會行為是指一些營群體生活的動物，群體中不同成員分工合作，共同維持群體生活的行為，如蜂群中的蜂王、工蜂、雄蜂各有分工．有的群體中還會形成等級，如草原上的雄性頭羊總是優(yōu)先占領配偶．
（3）先天性行為是指動物生來就有的，由動物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)所決定的行為，是動物的一種本能行為，不會喪失．學習行為是動物出生后，在遺傳因素的基礎上，通過生活經(jīng)驗和“學習”逐漸建立起來的行為．
（4）群體中分工合作時進行信息交流的方式是：聲音、形體姿態(tài)、動作及氣味等．

解答 解：（1）螞蟻屬于節(jié)肢動物門，昆蟲綱，具備昆蟲綱的特征．昆蟲的身體分為頭、胸、腹三部分，頭部有一對觸角、一對復眼、一個口器，觸角具有觸覺和嗅覺的作用，昆蟲的體表有外骨骼，具有保護、支持和防止體內(nèi)水分的蒸發(fā)的作用．胸部一般有3對足、2對翅．
（2）在螞蟻的群體中形成一定的組織，各種蟻有明確的分工，這是社會行為的重要特征．螞蟻搬運食物是取食行為，是生來就有的，由動物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)所決定的行為，是動物的一種本能行為，屬于先天性行為．
（3）生物體內(nèi)作為燃料的有機物是在細胞內(nèi)合成的．呼吸作用指的是細胞內(nèi)有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放能量的過程，發(fā)生在生物體的線粒體．
（4）動物之間通過動作、聲音、氣味、性外激素等進行信息交流．螞蟻的觸角有嗅覺和觸覺的作用，它們之間是通過觸角傳遞信息的，因此氣味成了螞蟻信息交流的方式．
科學探究的一般過程：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流．在實驗中作出假設：螞蟻是靠氣味傳遞信息的．
故答案為：（1）昆蟲；外；體內(nèi)水分；（2）社會；先天性；（3）細胞；線粒體；有機物；（4）螞蟻是靠氣味傳遞信息的

點評 解答此類題目的關鍵是理解動物行為的特點．