【閃文集】螞蟻驚魂記

文/林一平 |2022.10.04
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重達四公斤的俄羅斯歷史書 圖/林一平

文/林一平

2022年6月我確診Omicron病毒,獨自開車到新竹寶山的郊區自我隔離,十餘日後才出關。想駕車下山時,發現車上到處是螞蟻。原來車子停在樹叢旁,十多天沒發動,已成蟻窩,只好將車留在原地。如何驅蟻,成為難題。忽然想到,我有一本螞蟻密笈。

這故事說來話長。2014年10月我到莫斯科和俄羅斯基礎研究基金會RFBR (Russian Foundation for Basic Research)簽署合約,RFBR副主席柯萬達(Vladimr V. Kvardakov)贈送我兩冊重達六公斤的俄羅斯歷史書上下冊(如圖)。這本書在科學史的部分提到一位科學家觀察螞蟻行為,她是十七世紀的昆蟲學家梅里安(Maria Sibylla Merian)。梅里安去世後,彼得大帝大量典藏了她的作品,今日仍保存在聖彼得堡。而她的成就也摘錄在柯萬達送我的書中。不過係以俄文書寫,我讀得相當吃力。

書中提及梅里安的紀錄:螞蟻相遇時,會擺動觸角,發出聲音,這是牠們交談以及呼朋引類的方式。當蟻洞發生情況,經由觸角的接續擺動,在極短的時間,消息就會傳遍整個蟻穴。

螞蟻能接收聲音,是藉由聲音產生震動的感知,而非人類依靠耳蝸來接收聲音。這一點梅里安並未參透,今日科學已能理解。

梅里安觀察到,大型藍色蝴蝶會模仿發出蟻后的聲音,指揮工蟻將蝴蝶生下來的毛毛蟲拖入蟻巢,由工蟻們餵養。遇危險時,螞蟻會先營救毛毛蟲。

既然蝴蝶能指揮工蟻,我應該也能指揮螞蟻離開我的車子。我發展的物聯網技術IoTtalk可以連接微型麥克風和揚聲音箱。經由麥克風,我在新竹寶山人煙稀少的蟻洞錄製蟻后的觸角振動頻率(發布指令的聲音),經由音箱播放,工蟻們會根據播放的聲音作出一致的動作。最令我驚訝的是,播放蟻后聲音時,工蟻們都肅然起敬,伸出觸角,張開嘴巴,若有其他昆蟲靠近,會受到攻擊。

經過反覆實驗,我找出蟻后不同音頻與蟻群行為的關連性。例如,我可以讓一群螞蟻向左走,或向右走。接下來,我想學蝴蝶一般,自行合成蟻后的聲音。我以傅立葉轉換(Fourier transform)解析出蟻后的音波成分,再加以組合。IoTtalk的合成音訊可以指揮螞蟻繞圓圈。

於是我將IoTtalk系統帶到山上,架設在車子附近,發出聲波,誘騙螞蟻離開車子。我的設計果然奏效,數千隻螞蟻由車內行軍而出。由於螞蟻受限於自身個體大小與傳播聲波介質的關係,只能接收短距離的呼喚訊號(recruitment signal),為了引出藏在車內深處的螞蟻,我調大音箱的發射功率。忽然間,車旁樹叢冒出數百隻拇指大的螞蟻,朝我而來。我受到驚嚇,急忙開車門,撞上臉頰。我的眼鏡右框被撞變形,插入臉頰,瞬間血流滿面。連忙開車下山。

到醫院急診室求救,眼眶縫了五針。醫生問如何受傷,我塘塞說是被自動門撞傷。事後百思不得其解,蟻后的聲音如何招喚出這麼多巨型螞蟻?

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