关于对小黄家蚁头部切除后肢体非条件反射进行的相关研究

动物学　罗逸夫　辅导教师：李思颖　于晖　何艳超

摘要 ：在初中对生物学的学习，使我大致了解了条件反射以及反射弧等有关知识。暑假时我偶然将小黄家蚁的头部切除后，它的身体还能移动，这一现象勾起了我极大的好奇心，于是我想就此类问题一探究竟。我首先抓捕小黄家蚁，对其进行颈部分离（死亡处理），分多个实验，多次、多只进行肢体非条件反射触碰实验，并与多只假死状态下的小黄家蚁进行行为对比，从而证明小黄家蚁死后肢体仍能应对外界刺激做出反应，并证明实验的普遍性。同时对居民家中其他常见昆虫进行相同实验，并比对其与小黄家蚁的异同，从而验证小黄家蚁死后肢体运动的非条件反射性，为小黄家蚁的研究提供相应参考资料。

关键词 ：蚂蚁　生物　反射

1.研究的缘起：

对于各位饱受家庭型蚂蚁侵害的住户来说，蚂蚁的确是一种令人困惑的生物。尤其是小黄家蚁，譬如我祖母家就常年可以见到小黄家蚁横行在房间各个角落。对于小黄家蚁的研究源于我暑假时的一次偶然经历，我将小黄家蚁的头部切除后，它的身体还能移动。这一现象勾起了我极大的好奇心，在日后与小黄家蚁打交道的过程中我更加坚信这一现象绝非偶然。经查找资料目前还没有关于此方向的研究，于是我想就此类问题一探究竟。

小黄家蚁：中文学名小黄家蚁，英文名：Monomorium Pharaonis L.，拉丁学名Monomorium Pharaonis。别名小家蚁，法老蚁，属动物界节肢动物门昆虫纲膜翅目蚁科。小黄家蚁体型较小，工蚁体长仅有 1.5—2 毫米左右，国内各地都有发现，常在厨房、封闭的阳台的杂物堆底下和墙壁缝隙等处筑巢栖息，具有一定的危害性。

2.研究的基本思路：

抓捕小黄家蚁，对其进行颈部分离（死亡处理），分多个实验，多次、多只进行肢体非条件反射触碰实验，并与多只假死状态下的小黄家蚁进行行为对比，从而证明小黄家蚁死后肢体仍能应对外界刺激做出反应，并证明实验的普遍性。同时对居民家中其他常见昆虫进行相同实验，并比对其与小黄家蚁的相关活动，从而寻证昆虫死后进行非条件反射是否具有普遍性。

3.研究过程：

3.1 实验材料

3.1.1 供试昆虫：

红星楼社区某居民楼 4 层家中生有小黄家蚁，是蚂蚁的一种，一般在室内存活，在墙下或室内筑巢，每个巢中有数头蚁后，每只蚁后一年中平均可产卵 3500粒，繁殖力极强。小黄家蚁食性很杂，人们吃的糖、蛋糕、肉等都是它们的美味。如果该蚁在有传染性的物体上爬行，会直接携带多种病菌，从而引发多种疾病。同时，它们还会侵入居室叮咬人体引起红斑、疼痛、奇痒，尤其是爱叮咬婴儿娇嫩的皮肤，引发疾病。由于小黄家蚁无处不到，一旦家中发现它们，便会严重影响人们的正常生活秩序，让人坐立不安，寝食乏味，必须引起高度重视。在居民楼中，小黄家蚁可以通过墙体缝隙、上下水管道，管道井等处向外扩散，且扩散速度相当快。若某一居民家中有糖、蛋糕、肉等美味，周围邻居家的蚂蚁嗅到后便会蜂拥而至。

3.1.2 供试仪器：

常用镊子、培养瓶、小刀、牙签、计时手表等。

3.2 实验方法

3.2.1 收集实验材料

在居民家中的阳台，厨房，餐桌等处放几块饼干，或滴几滴蜂蜜。十五分钟后直接抓捕视野内的小黄家蚁并放入培养瓶中，定期喂食。

3.2.2 进行实验

将多只小黄家蚁用镊子从培养瓶中取出，进行死亡处理：将小黄家蚁头部与其节支颈部分离，过程中保证其肢体完整性，之后进行非条件反射实验。

3.2.2.1 实验一：肢体

实验方法：对三只操作后的小黄家蚁分别在 0min、0.5min、3min、5min、10min、15min、30min进行非条件反射实验，用牙签拨动其六肢，观察现象并记录实验现象。（表 1—1、1—2、1—3）

3.2.2.2 实验二：头部触角

实验方法：对三只操作后的小黄家蚁分别在0min、0.5min、3 min、5min、10min、15min、30min进行非条件反射实验，用牙签拨动其触角，观察现象并记录实验现象。（表 2—1、2—2、2—3）

3.2.3 实验结果：

小黄家蚁头部切除后，肢体仍能保持一段时间非条件反射。据此判断，小黄家蚁的反射弧可能不经过头部。小黄家蚁在头部切除后的一段时间应对外界刺激有反应，但在很短一段时间后便不再有动作，据此判断小黄家蚁头部切除后身体尚存有一定维持其肢体运动的能量，而一旦该耗尽后，即停止非条件反射。

4.与其他昆虫的对比实验：

用偶然逮到的其他昆虫进行比对实验。

方法：用小刀切断昆虫头部与肢体连接点，并不断触碰昆虫

4.1 对比 1：与其他昆虫比较（天牛）

实验说明：对居民家中的其他昆虫进行与小黄家蚁相同的死亡处理方式，比对昆虫之间切除脑部后肢体应对牙签做出反应的不同，从而对小黄家蚁的非条件反射得出普遍结论。

4.1.1 实验 1：对捕获的黑色天牛进行头部切除死亡处理后，即刻对黑色天牛进行肢体拨动实验，并比对小黄家蚁的反应。

4.1.2 实验 2：对捕获的黑色天牛进行头部切除死亡处理后，即刻对黑色天牛进行头部拨动实验，并对比小黄家蚁的反应。（表 3—1、3—2）

4.1.3 结论：家中常见天牛有着与小黄家蚁相类似的头部切除后的非条件反射，据此判断其肢体反射弧也不经过头部，并在体力耗尽后停止非条件反射。

4.2 对比 2：

与其他昆虫比较（瓢虫）

4.2.1 实验 1：对捕获的瓢虫进行头部切除死亡处理后，即刻对瓢虫进行肢体拨动实验，并比对小黄家蚁的反应。

4.2.2 实验 2：对捕获的瓢虫进行头部切除死亡处理后，即刻对瓢虫进行头部拨动实验，并对比小黄家蚁的反应。（表 4）

4.2.3 结论：经实验验证瓢虫没有类似小黄家蚁的实验现象。由此判断昆虫并不都能在死后进行肢体非条件反射

4.3 对比 3：与其他昆虫比较（潮虫鼠妇）

4.3.1 实验 1：对捕获的潮虫进行头部切除死亡处理后，即刻对潮虫进行肢体拨动实验，并比对小黄家蚁的反应。

4.3.2 实验 2：对捕获的潮虫进行头部切除死亡处理后，即刻对潮虫进行头部拨动实验，并比对小黄家蚁的反应。（表 5）

4.3.3 结论：潮虫切除头部后在实验中的实验现象和小黄家蚁相类似。

5.分析讨论

经过上述实验我发现小黄家蚁切除头部后仍能进行肢体非条件反射的现象，在昆虫界绝非偶然。由此提出合理假设，绝大部分昆虫能在头部切除的情况下后对外界刺激做出反应，极个别的昆虫甚至能存活较长时间。

6.研究结论

小黄家蚁属于低等动物，在头部切除的情况下，仍能进行肢体非条件反射。且在体力耗尽之后停止一切活动。自然界中的其他昆虫也有类似的现象。

本课题的创新点：

1.通过对小黄家蚁进行颈部分离，分多个实验，多次、多只进行肢体非条件反射触碰实验，并与多只假死状态下的小黄家蚁进行行为对比，从而证明小黄家蚁死后肢体仍能应对外界刺激做出反应，并证明实验的普遍性。

2.对居民家中其他常见昆虫进行相同实验，并比对其与小黄家蚁的异同，从而验证小黄家蚁死后肢体运动的非条件反射性，为小黄家蚁的研究提供相应参考资料。

人类从没有停止过对生命的探索和研究，因为这其中蕴含着我们的本源和通向未来的密码。今后我将进一步在这个领域给予更多的关注和学习，通过系统的观察和科学的实验来解析人类和自然界生命的真谛。 YbvBAE4Fq5BJedRiW8V3zq1sxx/rLU8cVtSNZaQUNcOYnsqMdV8EKHSsmFYvsU8C