你最近见过蚂蚁吗？据估计，蚂蚁物种约有12000到20000种。你可能很常见到这些“迷你工人”在路上来回穿梭，它们也会爬上你的植物，或者从你的厨房里收集美味的食物残渣。在温暖的夏夜，偶尔也会出现一些飞蚁，那些实际上是正在繁殖的蚂蚁。
园丁可能不太喜欢它们，但这种生物身上却有着极大的魅力。许多人同意，蚂蚁是一类真社会性动物。蚁群中有着严格的分工，每一只蚂蚁“各司其职”，进行着各不相同但相互补充的工作。从某种程度上来说，这种社会性甚至超越了人类。它们还是自然界中的建筑大师和工程师。为了生存，蚁群会自发构建出许多功能性的结构。
这些小小的生物身上还有怎样的秘密是你不了解的？蚂蚁社会有一种严格的等级制度，不同角色需要承担不同的责任。蚁后是蚁巢的“女王”，负责产卵。工蚁都是雌性的。它们的任务繁多，从照顾蚁后和更年幼的后代，到觅食、解决蚁群中发生的冲突，再到垃圾处理。工蚁很可能永远不会有自己的后代。绝大多数的卵都会发育成工蚁，但是一旦蚁群准备万全，蚁后就会孕育出下一代的繁殖蚁，而下一代则会继续建立属于自己的蚁群。
雌性蚂蚁究竟会发育成工蚁还是蚁后，并不是来自基因的差异，而主要取决于饮食。任何雌性幼蚁其实都有能力成长为蚁后，而最终真的成为蚁后的蚂蚁，其饮食中富含更多蛋白质。其他幼蚁获得的蛋白质则更少。与人类XY染色体系统不同的是，蚂蚁的性别是由其携带的基因组拷贝数决定的。雄蚁从未受精的卵中发育而来，也就是说，它们没有从父亲那里获得基因组。这意味着，雄性蚂蚁没有父亲，也不会有儿子。
相比之下，雌性则是从受精卵发育而来的，它们拥有两组基因组拷贝，一半来自父亲，一半来自母亲。
雄性蚂蚁的功能其实就是一个会飞的精子库。只有一组基因组拷贝意味着，它们每个精子所携带的基因都与自己的一样。它们一生的工作基本就是繁殖，这种使命结束得也很快，而雄性在交配后不久便会死去。当环境温暖而潮湿时，尚未交配的蚁后和雄性蚂蚁会离开巢穴，寻找配偶。这也就是我们在“飞蚁日”会看到的。
在黑毛蚁（Lasius niger）中，交配发生在天空中，通常在几百米高的地方。之后，蚁后掉落到地上，翅膀脱落，而雄性则很快会死去。交配后的蚁后会选择一个巢址，在土壤中挖洞，近期的雨水使土壤变得更柔软。
一旦来到地下，蚁后将几个星期不会进食，直到工蚁出生。它会利用从飞婚中获得的精子储存进行授精，并借助来自脂肪储存和多余的飞行肌肉的能量产卵。
在建立蚁群后，蚁后的工作还没有完成，在它接下来的生命中还有许多年的产卵时间。在实验室里，黑毛蚁的蚁后可以存活近30年。工蚁的寿命通常约一年，而雄性则只会存活一周多时间。不同蚂蚁寿命的极端差异完全来自它们基因的调控。当然，雄蚁的精子会存在更长时间。蚁后在飞婚后便不会再交配了，它获得的精子可以被储存很久，供它在一生中持续产卵。
有时，两只黑毛蚁的蚁后会联合起来一同寻找一处巢穴。
这种合作能够增加起初建立蚁群的机会。但是，一旦新的成年工蚁出现，这种“联盟”就会土崩瓦解，随之而来的是，蚁后之间一定要争个你死我活。更凶险的是，黑毛蚁有时会从邻居那里偷来幼蚁，让它们充当自己的奴隶。事实上，不止是黑毛蚁，役奴现象在许多蚂蚁物种中已经进化出来。但蚂蚁同样会在非常高的水平上展现出惊人的合作。
一个极端的例子是阿根廷蚁（Linepithema humile）的“超级蚁群”，这种蚁群可以从意大利延伸到西班牙西北部，跨越6000多千米的欧洲海岸线，它由数百万个合作蚁巢的数十亿只工蚁组成。
蚂蚁是自然界不折不扣的建筑大师，不少物种都被记录到，蚁群有能力自组装形成功能性的结构，从而克服各种生存挑战。行军蚁用自己的身体在陡峭的路上搭起“脚手架”。
比如，行军蚁（Eciton burchellii）以其大规模的突袭而闻名，蚁群中不计其数的蚂蚁像河流一样倾巢而出，在森林中搜寻猎物并进行快速偷袭。为了确保在行动中“交通畅通”，行军蚁会在地面上修筑“公路”和“桥梁”，而这些结构完全是由工蚁将身体连接在一起构筑起来的。
编织蚁（Oecophylla）则会成群结队地排列成“牵引链”，当它们在树梢筑巢时，这种结构就像绞车一样，能够把树叶弯折在一起。
而整个火蚁（Solenopsis invicta）群则可以结合变成一个浮筏，在洪水中漂流数天，直到洪水退去，让蚁群再安全地登陆。在近日发表的一项新研究中，科学家研究了一种被称为“脚手架”的行军蚁的自组装结构，并利用数学模型描述了这种结构的形成方式。科学家相信，这类研究不仅能帮助我们进一步了解蚁群，还有机会推动许多工程学领域的发展，比如自愈型材料的设计、生物制品的快速生产等等。
事实上，蚂蚁身上的惊人之处远不止这些。比如，它们在全世界生态系统中具有重要的影响。不同蚂蚁的角色作用多种多样，一些被当作“害虫”，而另一些蚂蚁则可以充当“生物防治剂”。蚂蚁通过散播种子、授粉植物和提高土壤质量等方式来造福生态系统。蚂蚁也对我们的健康有益，它们甚至是抗生素等新药的潜在来源。