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生物界的视觉信号可以激发人们的情感，世世代代以来，它们为诸多伟大的艺术作品赋予灵感，造就了音乐、舞蹈、文字和视觉艺术上的杰作。即便如此，这些视觉信号本身若与我们身边的信息素和化感素世界中正发生的事情相比，那就不足为奇了。为了理解这个“低调”的生物学原则，我们可以想象一下，假如你可以像除了人类以外的其他生物一样分辨这些化学物质，会发生什么。
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转眼间，你就会身处和原来完全不同，甚至超越你想象的纷繁复杂、瞬息万变的世界当中。对于地球生物圈的大部分成员而言，这才是真实的世界。其他生物也生活在这个世界，但人类直到现在都处在世界的边缘。云雾从地面和草木中升起，脚边的物质散发出的气味像藤蔓一样徐徐溢出。微风将这一切吹起带到空中，接着，气味的“藤蔓”被越来越强的风撕裂，四散消弭。在地面上，被落叶和树枝覆盖的细枝和菌类群中升起了烟柱，随即又渗入附近的裂缝。
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不同地点的气味组合是不同的，即使距离差一毫米，味道也会不同。气味的样式可以作为标记，蚂蚁等小型无脊椎动物就经常使用这种标记，而人类贫乏的嗅觉却无法捕捉。在散发各种气味的环境中，有少量有机化学物质会以椭圆状流出，形成半球状的泡泡。这是无数种小型生物发出的化学物质信息，其中还有从生物体内流出的化学物质信息，它们可以成为捕食者找到猎物的线索，也可以作为猎物对捕食者接近的警告，以及对同胞发出的信息：对未来的交配对象或者共生对象说，“我在这里，来吧，求求你来这里”。对于同胞中潜在的竞争对手而言，这些化学物质信息就如狗洒在消防栓的信息素一样，传达出“这里是我的地盘，滚出去”的警告。
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过去半个世纪的研究表明（在其前半段，我在研究蚂蚁的交流方式中度过了美好的时光），信息素不止是释放在空气或水中等待被其他人发现。相反，信息素准确瞄准了特定的目标。理解利用信息素交流的关键是“有效空间”。气味分子一旦从源头释放（释放的源头一般都是动物等生物身上的腺体），就会在同种个体可以察觉的浓度水平的中心部位集中。各个物种在几万年、几百万年的进化中，精妙地设计了分子的大小和结构、根据信息内容释放的分量，甚至还包括接收信息一方的感受性。
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试想一下雌性飞蛾在夜晚吸引雄性飞蛾的情景。最近的雄性可能在1公里之外，若以飞蛾的体型衡量，这相当于人类的80公里。研究已经证实，雌性飞蛾释放的信息素必须足够强烈。比如，雄性印度谷螟只要1立方米中有130万个分子就会开始行动。这听起来感觉很多，但考虑到1克氨气（NH3）包含有1023个分子，130万就显得微不足道了。信息素分子不仅需要强烈到能够吸引同种雄性，还需要有罕见的结构来避免吸引其他种类的雄性或捕食者。飞蛾的性吸引物质非常精准，与相近的物种相比，可能只是一个原子、有无双键、双键排列方式或一个同分异构物的差别。
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在物种排他性较强的情况下，雄性飞蛾寻找交配对象时将面临复杂的难题。雄性不得不进入虚无缥缈的有效空间展开追踪。有效空间始于雌性身上很小的一点，刚开始是粗略的纺锤形，然后再变回很小的一点，直至最后消失。如果像我们在厨房寻找味道源头那样，沿着味道浓度从稀到浓来寻找，那么大部分情况下雄性飞蛾将无法找到目标雌性。雄性飞蛾利用其他方法达到了与我们的方法同等的效果。雄性飞蛾一旦遇到信息素就会逆风飞行，直到找到正在发出“呼喊”的雌性。中途可能由于风向变化，气味的流动被扭曲以致偏离路线，此时雄性飞蛾就会作锯齿状飞行，从而再次进入有效空间。
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这种水平的嗅觉能力在生物界很常见。雄性响尾蛇会通过追踪信息素找到处在发情期的雌性。同时，无论雄蛇还是雌蛇都会不停地吞吐舌头来嗅地上的味道，从而像手握猎枪的猎人一样准确地接近猎物松鼠。
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与此同等的嗅觉技能在动物界经常可以观察到，尤其是需要仔细识别的各种情景，人类也不例外。人类母亲可以根据味道识别自己的孩子。蚂蚁只要用两根触角轻抚一下，就能在不到1秒的时间内辨别出接近的工蚁是自己的伙伴还是外人。
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有效空间的设计除了在性和识别方面发挥作用，还进化出了可以交流各种情报的功能。负责放哨的蚂蚁能够分泌警戒物质，告知同一巢穴的伙伴敌人正在接近。这种化学物质与信息素和追踪信息素相比，结构更加简单。这种物质被大量释放，有效空间会迅速扩大到很远的范围。这种情况下，无须顾及隐私，反而无论同伴或敌人都能嗅到最好，而且越快越好。要尽可能多地引起伙伴们的警戒心，并尽快采取行动。而一旦感知到警戒物质，斗志昂扬的战士就会奔赴战场，负责照顾后代的蚂蚁则会将幼蚁转移到巢穴深处。
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栖息在美洲的悍蚁将信息素和化感素巧妙组合，作为“宣传物质”使用。“奴隶制”在北温带的蚁群中广泛存在。奴役其他蚂蚁的蚁群会首先袭击那些从不奴役其他蚂蚁的蚁群。在悍蚁的巢穴，工蚁从不工作，也不做杂活儿。但如古希腊的斯巴达战士一样，一旦到了战斗的时候，平时的悠哉就会变得凶猛异常。一部分品种的蚂蚁战士能够举起镰刀状的大颚，击穿敌人的身躯。而我在研究蚂蚁奴隶制的过程中，发现了行为截然不同的另一个品种。这种蚂蚁的战士在腹部（蚂蚁三段身躯的最后一部分）拥有肥大的储存囊，囊中存有大量警告物质。它们一旦入侵目标巢穴，就会在通道和蚁房散播信息素。由于化感素的作用（准确来说是假信息素），被攻击的一方会陷入混乱和恐慌，然后撤退。如果是人类，这就像刺耳的警报声从四面八方传入耳内一般。另一方面，攻击的一方并不会陷入恐慌，反而会被信息素吸引过来，接着就会掳走目标巢穴里还处于蛹阶段的幼蚁。从蛹变成蚁的俘虏被烙下烙印，就会把捕捉者当成姊妹，以奴隶的身份度过一生。
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在使用信息素这一点上，蚂蚁可能是地球上最先进的生物了。在已知的昆虫之中，没有一种昆虫像蚂蚁一样在触角上拥有嗅觉等多种感受器。蚂蚁可以说是行走的外分泌腺群，且各个腺体都能特化分泌不同种类的信息素。为了控制整个社会，它们会根据不同的品种使用10～20种各不相同的信息素。这只是蚂蚁信息系统的冰山一角。它们有时还会同时分泌不同的信息素来传播更复杂的信息。分泌的时间和地点不同，表达的意思也会有所不同。通过调节分子的浓度，蚂蚁能够实现传递更复杂的情报。比如，根据我的研究，至少有一种栖息在美洲的农蚁，只要有极少量能够感知到的信息素，工蚁就会被吸引到源头。若浓度稍微高一点，蚂蚁就会走来走去兴奋地寻找源头。发出信号的工蚁附近的信息素浓度最高，会使其他蚂蚁极度兴奋，以至不顾一切地去攻击眼中所见的其他生物。
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一些种类的植物也会利用信息素进行交流。它们有时会接收到相邻植物释放的标志痛苦的信号，并采取相应行动。被危险的敌人（细菌、真菌、昆虫等）袭击的植物会释放出用于抵御侵略者的化学物质，有些还具有挥发性。相邻的植物在“闻到”相应味道后，即使自身还没有受到攻击，也会做出防御反应。有些种类的植物会被吸食汁液的蚜虫袭击，蚜虫是生活在北温带的一种常见昆虫，造成的危害相当严重。植物释放的气体物质不仅会引发相邻植物的防御反应，还会将蚜虫的寄生宿主寄生蜂吸引过来。其他种类的植物也拥有一些独特的防御策略，如它们可以借助共生真菌缠绕在根部的菌丝，在植物之间传递信息。
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连细菌都会为维持秩序使用类似信息素的交流手段，如一个个单独的细胞会结合在一起，交换具有特别价值的DNA。随着群体的密度升高，一部分物种还会产生“群体感应”，感应契机是被分泌在细胞周围的液态化学物质。群体感应会引发合作行为，并形成群落。后者中经常被研究的是生物膜的构建：自由游动的细胞集中到表层，分泌形成包裹整个群体的保护物质。这样的微观社会在我们身边和体内随处可见，最熟悉的应该是未清洗的浴室墙面污垢和没刷干净的牙垢。
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一直以来，人类都难以理解这个充满信息素的世界的本质，其原因可以从进化视角简单地加以解释。首先，我们的体型太过庞大，以至于需要做出特别的努力才能理解昆虫或细菌的生态。其次，在进化到智人的过程之中，我们的祖先拥有了可以储存大容量记忆以实现语言和文明起源的大脑。再次，双脚站立解放了人类的双手，使我们能够制造更高级的工具。更大的大脑容量和双脚站立，使得人类头部的位置变得比其他大部分动物都要高（排除大象和有蹄类动物）。结果就是，我们的眼睛和鼻子远离了人类以外的大部分动物。地球上超过99%的物种都太小了且被束缚在地表附近，人类的感知系统很难对其进行捕捉。最后，作为交流手段，人类祖先不得不使用视觉。因为运用除此之外的其他感觉进行交流所需的时间太长了，包括信息素。
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总的来说，在人类变得比其他物种优越的进化过程中发生的技术革新，却在感觉这一点上把我们变得不自由了。一直以来，人类都在无法察觉其他几乎所有生物存在的情况下，无所顾忌地破坏着地球的生物圈。即使如此，在人类刚刚诞生不久并扩散到世界各地，人口刚开始呈指数级增长时，问题还不算太过严重。当时人类的数量还很少，使用的也只是陆地和海洋中蕴藏丰富且未被开采的能源的一小部分。当时还有充分的时间和空间允许重大错误的发生，但那样的幸福时代已经过去了。我们虽然无法利用信息素交流，却应该更多地学习其他生物是如何利用信息素展开交流的，这样既可以更有效地拯救它们，也可以拯救我们赖以生存的大部分地球环境。
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人类存在的意义：社会进化的源动力 [:1700161748]
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人类存在的意义：社会进化的源动力
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想象一下，假如你是在东非野生公园里游玩的一名游客。你拿起望远镜，看到了狮子、大象、水牛和羚羊，即荒漠中典型的大型哺乳动物群体。突然，大陆上最伟大且最不为人知的野生动物奇观在你数米前的地面上出现了：几百万只矛蚁从地底下的巢穴中奔涌而出。它们亢奋、敏捷、不顾一切，如一股混沌而愤怒的河水倾泻开来。刚开始时，它们就像是盲目的乌合之众，但很快就形成了一个向外延伸的纵队，这个队伍太密集了，以至于它们都叠在一起，整体看起来就像是扭曲的绳子。
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没有任何生物敢于触怒这一纵队。队伍中每一只掠夺者都在随时准备愤怒地啃噬任何能被视为食物的东西。纵队周围有士兵负责站岗，它们就像大块头的防卫专家，用后脚站立，高举着螯状的上颚。矛蚁们虽然没有领导，行动却井然有序。前锋由前仆后继的盲目工蚁组成，后面的蚂蚁则推搡着它们向前冲。
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在离巢穴20米开外的地方，纵队开始呈扇形散开，这些扇形由更小的纵队组成。很快，地面就被由纵队和工蚁组成的网络覆盖，它们大肆狩猎，捕捉着昆虫、蜘蛛和其他无脊椎动物。现在，突袭的目的变得非常明显。蚂蚁是猎食者，它们要尽可能多地捕获小型猎物并把其带回巢穴充当粮食。蚁队也会将那些挡住去路的任何大型猎物整个或分解后带回巢穴：蜥蜴、蛇、小型哺乳动物，甚至传说还有毫无防备的婴儿。矛蚁的残暴行径是有原因的。大量蚂蚁嗷嗷待哺，如果无法满足蚁群的食物需求，整个系统就会很快崩溃。整个种群中，猎食者和工蚁中加起来约有2 000万只不孕不育的雌性。它们都是拇指大小的蚁后的女儿。蚁后因其是世界上体型最大的蚂蚁而广为人知。
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矛蚁的种群是迄今为止进化而来的最极端的超个体之一。当你看着它们的时候，恍惚之间，看起来就像是伸出几米长的虚足去吞噬食物颗粒的变形虫。这个超个体的最小单位不像变形虫或其他有机体一样是细胞，而是单独的个体，个体本身是有完整身体结构、六肢齐全的有机体。这些蚂蚁，这些作为最小单位的有机体，彼此利他且完美协调，以至于它们看起来就像是同一个有机体的细胞组织。在自然环境中或者电影中看到矛蚁种群时，你忍不住使用的代词是“它”而不是“它们”。
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已知约1.4万种形成种群的蚂蚁品种都是超个体，虽然其中只有少数和矛蚁一样庞大且拥有复杂的组织系统。近70年以来（从我童年开始），我研究了全世界范围内的上百种蚂蚁，有的简单、有的复杂。这段经历让我有资格建议你们如何将蚂蚁的生存方式应用到你们的生活中（但就如你即将看到的，这种经验借鉴实际上是非常有限的）。我们就从我最常被公众问到的问题开始吧：“我应该如何应对我家厨房里的蚂蚁？”我最诚挚的建议是：小心你的脚下，谨慎对待这些小生命。它们特别喜欢蜂蜜、金枪鱼和饼干渣。所以你可以撒一些在地上，然后仔细观察第一个发现残渣的成员，看它如何通过制造附有味道的小径回去报告种群。当一个小纵队随着它爬出巢穴的时候，你就会看到奇异的社会行为。不要把厨房里的蚂蚁当作害虫，而要把它们当作你个人的超个体客人。
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