嘘，别惹蚂蚁！(2)

研究人员在一个容器中建立了小型蚁群，容器中装有500毫升土壤和15只西方收获蚁。每隔10分钟，高分辨率X射线扫描装置就会捕捉到每一只蚂蚁和每一粒土壤的位置，每次试验持续20小时。
“蚂蚁有点反复无常，它们想挖就挖。”Andrade告诉记者，“我们把蚂蚁放在一个容器里，有些蚂蚁会马上开始挖掘，并会取得惊人的进展。但有些可能要花上几个小时，甚至根本不挖。有些蚂蚁会挖一会儿，然后停下来休息一下。”
一旦蚂蚁开始行动，研究人员就会对整个过程进行X光扫描，从而生成所有内部隧道的三维扫描图。研究人员可以借助扫描结果创建模型，显示蚂蚁随着隧道越来越深取得的进展。
蚂蚁也懂物理学
接下来，研究人员开始分析蚂蚁的实际工作是什么。
他们发现，首先，蚂蚁会尽可能地提高效率。它们会沿着容器的内边缘挖掘，因为容器本身能充当隧道结构的一部分，从而减少工作量。
它们会把隧道挖得尽可能直。“因为直线是两点之间最短的路径。而且，它们懂得利用容器的侧面，这表明蚂蚁的工作非常高效。”Andrade说。
蚂蚁也会尽可能地挖出陡峭的隧道，一直挖到所谓的静止角。这个角度代表了颗粒材料在崩塌前可以堆积的最大角度。
什么是静止角？Andrade提到，想象在海滩上建造一个沙堡。如果用的是干沙子，加进去的每一勺沙子都会顺着已经堆好的沙子滑下去。更多的沙子会使沙堆更高、更宽，但永远不会变得更陡。如果使用湿沙，就能够把沙堆得足够陡峭，以建造墙、塔和沙堡等。
湿沙比干沙有更高的静止角，蚂蚁能分辨出挖洞时的角度能有多陡，而且不会超过这个角度。“如果我是一名挖掘者，如果要活下来，我的挖掘技术必须符合物理定律，否则隧道就会坍塌，我就会死。”他说。
蚂蚁隧道的物理原理是这样的：当蚂蚁移走土壤颗粒时，它们会导致隧道周围承重力链的重新排列。这些力链在蚂蚁开始挖掘之前是随机的。重新排列后，力链一方面加固了隧道现有的土壁，同时减轻了隧道末端颗粒承受的压力，使蚂蚁更容易安全地移走它们。
“在工程学和蚂蚁生态学中，蚂蚁如何构建这些持续数十年的结构一直是个谜。”Parker说，“事实证明，蚂蚁在挖掘时受益于这些环向力链。”
超级有机体
回到开头的那个问题：蚂蚁在挖洞的时候知道自己在做什么吗？
实际上，有人曾把熔化的塑料或金属倒进蚁巢，当它们凝固成模型后，人们就能看到这些巨大的隧道系统。“这些系统令人印象深刻。我曾看到一张模型照片，旁边有一个人。我在想，‘天哪，这真是一个奇妙的结构。’从那以后，我开始怀疑蚂蚁是否‘知道’如何挖掘。”Andrade说。