第五章 树蜂的问题
第五章 树蜂的问题 (第2/2页)身披坚硬盔甲的成虫看上去非常强壮，这些家伙真的这么无能吗？为此，我做了些实验来求证我的疑问。我将手中收集来的各类昆虫的蛹，放入与天然居室一般宽度大小的玻璃管里，而且在玻璃管里我还用粗纸屑为它做了一层内衬，这就为成虫挖掘提供了一个强有力的支撑点。它们要钻穿的障碍物也是各式各样的。有因腐烂而变软的杨木塞，有1厘米厚的软木塞，还有正常木质的圆木片。逃亡开始了，大多数成虫都能轻易地穿过杨木塞和软木塞，这些障碍对于它们来说，就好比是逃出时要钻透树皮窗帘或是钻开薄薄的障碍物一样简单。当然并不是所有的成虫，都通过了这些障碍。可是在圆木片障碍前，所有成虫无一生还，尽管它们一如既往的强大，但它们的努力与挣扎还是徒劳的。在这些实验里，无论是在我人造的橡树居室内，还是在仅用隔膜封住的芦竹茎中，无一例外，它们都尽数死去，即便是最强壮的神天牛，也劫数难逃。从上述实验可以得出，成虫是那样的缺乏力量，更准确地说是缺乏坚忍的耐力。
天牛和吉丁通道中的拐弯太短，用圆规根本无法测量，况且我也只是观察过天牛和吉丁开凿的通道，还缺乏足够的资料，因此在拐弯的问题上我在心里画了一个大大的问号。幸亏老天帮忙，让我有了意外的收获，我发现了理想的研究对象。一株死去的杨树，在高高的树干中，千疮百孔地被钻出了许多笔杆粗细的洞穴。这株杨树真是难得，枯萎了还依然植根于土壤之中。为了我的研究真是应该感谢它。
我把它连根拔起，运回家里，虽然树干还保持着原来的结构，但是已经变得松软不堪了，因为在其上面生长着一种叫杨树伞菌的真菌丝。昆虫蛀食了树干的内部，无数的肘形弯曲通道在树干里面，外层则还有十几厘米厚，所以保持了完好的生长态势。我用工具将其沿纵向锯开，用刨子将截面刨平。在树干的截面上，原先幼虫居住时留下的通道非常美丽，看上去好像麦捆。几乎笔直的通道相互平行，不断向高处延伸，并且呈弯曲的肘形缓慢展开，在树干中心，通道集成一束，然后发散开来，每一条都有一个通向树表的出口。这束通道在不同的高度像数不胜数的放射线那样向四周发散开来，并不是像麦捆一样只有一个末端。
这么好的研究对象使我非常高兴，每刨去一段树干，就能发现大量的弯道，这也大大超出了我研究的需求。这些弯道十分规则，终于可以用圆规准确地测量它们了。用圆规测量之前，我需先了解这些美丽长廊的建造者。这些居住在杨树树干里的居民，看来似乎有些年头了，树干里生长的伞菌菌丝就是明证，因为昆虫不会在有伞菌菌丝的树干里钻孔掘道，而且也不会以这样的树干为食。我曾发现一些死去的昆虫，骸骨上缠绕着一些真菌，这些成虫很可能是因为无法逃走而死在了树中。这些昆虫尸体被伞菌像又细又密的襁褓一样包裹起来，因此它们没有解体。缚在这些干尸身上的绑带下面，我发现了一种钻孔的膜翅目昆虫的成虫，它就是堂树蜂。而且，我还有一个惊人的发现，那些遗留下来的成虫，无一例外地被阻在无法同外界联系的位置。它们有的位于树中心笔直通道的末端，由于通道里有木屑的阻断而无法向开口延伸；有的位于弯道的开端，上面的木层未被钻开。所有这些由于找不到路的出口而遗留下的残骸，明确地告诉我们，吉丁科和天牛科昆虫从来没有试过像树蜂那样挖掘出口的方法。
树蜂幼虫一生都离不开树干的中心，不太受外界气候环境的影响，它在那里过着平静而安逸的生活。幼虫居住在长廊里，并用木屑堵塞住通道，只是在笔直的通道和还没有完全筑好的弯道交接处完成它的变态。树蜂的幼虫并不修建自己逃生用的通道，挖掘穿透树层的通道的任务由成虫来完成。这是我亲眼所见，下面我可以给大家讲述一下大致的经过。当树蜂成虫渐渐恢复了体力后，便在自己身前挖掘一条穿透十几厘米厚木层的出路。我发现成虫所修筑的通道内并不是自己消化后的厚实木屑块，而是堆积在通道里松散的粉末状木屑。我发现的遗留在伞菌菌丝里的昆虫，大都是半路上失去力气死在途中的，所以它们前方根本就没有畅通无阻的出路。
在树干内尽情享受，安静休息后，幼虫会为未来的成虫提供所需的帮助，替它挖开出口吗？这个问题又迫切地摆在了我们的面前。成虫生命短暂，又十分急切，极其渴望，想要逃离关押自己的黑暗牢笼，因此，也就不会由它来挖掘这个通道。然而，成虫又是十分清楚如何通往阳光之路的，为了早日离开黑暗的地狱去到光明的世界，它放弃了沿直线前进，而是选择了所有路线当中最短的那条。诚然，用圆规测量，确实是直线最短，但是对于挖掘者来说也许不是最短的。挖掘的长度并不是昆虫的全部，也不是它完成工作的唯一要素，它还必须要考虑到挖掘时要克服的阻力。影响阻力大小有不同种情况，比如，各种树木的硬度不同，则阻力大小就不同；挖掘木纤维的方式不同：如有些木纤维横向被撕开，有些木纤维纵向被撕裂，那么阻力的大小也会不同。由于阻力大小不能确定，为了钻透木层，可能会有一条曲线能使昆虫的工作量减到最小。
我曾经利用我比较匮乏的微积分知识来寻求答案，看看阻力值是如何根据不同深度、不同方向而变化的。可是，一个简单的道理很快就把我辛苦的研究成果给颠覆了，微积分计算变量在这个简单的道理面前显得毫无用武之地。动物虽说不是数学家，但是它自身的条件支配着其他条件。它身体的力量和要穿越的环境的硬度决定着要行进轨道中的质点。由于成虫有坚硬的外壳，因此，它丧失了像幼虫那样身体可以随意转动方向的权利，它像极了一段坚硬的圆柱体。为了便于记述，我干脆就称它是一段不可弯曲的直圆木。
树蜂成虫被我比喻成一根直圆木，它的变态在离树干中心不远处完成。成虫头朝上方，纵向睡在树干中的通道内，但有时候也会头朝下，只是情况极其少见。成虫在身体的前方挖掘一个浅而足够宽的孔，使身体略向外倾斜，这全是为了满足它早日到外界去享受阳光。但这只是它完成的一小步计划，接下来它又开凿了同样的第二个孔，身体再次向外倾斜。总之，每一步小小的移动都伴随着身体向外略微倾斜，它利用小孔狭小的宽度向外倾斜的方向始终朝外，就像一根偏离了方向的磁针，在有阻力的情况下，以匀速前进，以便恢复到原来的方向。就这样一个比磁针略粗的通道随之被挖掘出来。树蜂大概就是这样工作的，随着它不断地啮噬树干，在始终朝向外界光明这个磁极的引导下，树蜂缓慢地倾斜身体，朝着光明又大踏步向前迈。
现在该来看看树蜂的轨道是个什么样子的了。简单来说，树蜂的轨道是一条切角线恒定不变的弧线，这也正是圆周的特点。树蜂的轨道被分成许多均匀的部分，每部分所构成的夹角角度不一样，就像一条相邻切线之间的倾角一模一样的弧线。为此，我选择了二十来条通道，适合进行圆规检测，且通道长度足够长。我这样做就是为了要弄清楚，真实情况是否与推断相吻合，甚至我还用一张透明纸准确描出每条通道的图样。结果表明，推断与实际情况恰恰相符。有一些长达十几厘米的通道，树蜂开凿的通道轨迹与圆规的轨迹吻合得非常好，尽管有很微弱但比较明显的差距。这些差距与抽象理论的绝对精确不太相容，也许是因为没有料到这小小的差距而使人们不太高兴吧。
树蜂的通道上端沿一条水平或者略微倾斜的直线通向树表，下端同幼虫所挖的走廊相接。它的通道实际上就是一条宽敞的圆弧形拱廊，成虫在这宽阔的连接拱廊里自由转向。树蜂的身体原来与树轴平行，随之就慢慢转到与树轴垂直的方向。接下来，它开始挖掘最短的通向外界的笔直通道。倘若幼虫在蛹期的准备阶段就有方法定向，将头转向距离树表最近的点，而不是转向与树轴垂直的方向，那样的话成虫逃跑起来就方便多了，只需要向前钻开并不厚的表皮即可。但是，只有幼虫才能准确地判断什么时机最适合，也可能是出于不堪重负的原因，所以，垂直通道在水平通道之前就早早竣工了。成虫通过宽阔的拱廊来转向是为了从垂直通道进入水平通道，一旦身体转向成功，成虫便直线向前一直挖到出口。它这样做所要完成的工作量是最小的，也确实是没有办法，在那样的条件下昆虫也只能如此。
树蜂坚硬的身体状况决定了它必须逐渐转动自己的身体方向，它不能根据自己的意愿随意地挖掘，它还得受到机械力的限制。下面我想从树蜂成虫起步点的角度来做一下评论。树蜂成虫可以以自己为轴自由地转动，它可以尝试不同方法，从不同角度凿木开路，以一连串的连接拱廊来随意转动自己身体的方向，不用非局限于某一个平面之内。它完全可以绕自己转动，将通道凿成螺旋形或是方向逐渐变化的环柄形曲线，没有任何阻力可以阻止它这样做。但是一旦这样做，结局就会很糟糕，它会迷失方向，这里试试，那边闯闯，长期的摸索终究也不会有成功之日，最后自己迷失在自己建造的迷宫里。
树蜂要想工作量达到最少，就必须使它的走道几乎总是在同一平面里，也只有这样，它才会无须摸索便可逃出升天。此外，倘若一开始就处在离心位置，那就会有多个垂直平面。在这里，穿过树轴垂直平面的一侧阻力最小，反之另一侧则阻力最大。其实，也没有什么阻力阻止它在其他平面上挖掘出口，只不过那样它的工作量就会介于最大和最小之间。树蜂总是拒绝采用这种折中的办法，它总是穿过树轴的平面，选择路径最短的一侧。简单来说，树蜂的通道在平面的两个区域中，通道穿过区域的面积要小一些，这也是它的通道处于树轴和出发点之间决定的。所以，隐藏在杨树树干内的树蜂，虽然看起来笨拙不够灵活，但是它仍然能用最少的工作量逃出它那个蜗居很久的杨树干。
树蜂所在平面和弧形通道是任何障碍物都无法改变的。之所以这样，是由于它的方向不容改变。一旦有必要，树蜂可以啮噬金属，也不会改变身体的方向，背对着它所察觉到的靠近光线的地方。下面我们来看看这种昆虫的执着。在研究所所有记录昆虫的档案中有着这样的描述，如古幼树蜂钻穿弹药盒内的子弹；在格勒诺希尔的弹药库中，巨树蜂如法炮制地挖掘出路；在弹药箱中的树蜂，由于执着地执行自己制定的逃跑路线，便在铝块上凿洞逃跑，因为它断定最近的光明就在障碍物后面。
木栖昆虫是如何在黑暗的树干当中导向开路呢？水手会利用手中的罗盘在浩瀚无边的海洋中寻找航线；矿工同样利用自己的专业罗盘在地下深处掌握方向、寻找矿藏的路径。那么木栖昆虫有自己的专业罗盘吗？辨别方向的罗盘当然存在，这是毋庸置疑的。无论是对于那些帮助成虫完成开辟出路的幼虫，还是对于那些必须自己开路的成虫，都是别无二致的。幼虫时期，它长期徘徊于弯曲、无序的迷宫，总是漫不经心地散步。现在树蜂必须找到最快速的通道，寻找光明的出口。为了达到目的，它拒绝再继续蹉跎下去，断然选择省力、平坦的路线。为了便于翻转身体，它将连接处弯曲成肘形，一旦垂直朝向邻近的树表层，它就沿直线钻向最近的树表。
在确定了树蜂也有自己的专业罗盘后，疑问又来了，那么它的罗盘究竟是什么样的呢？我还未拥有足够精准的感觉器官，无法来推测是什么因素指引这些动物的方向。因此，这个问题还处在无法探知的黑暗当中。
这很可能是因为我们的器官无法去感知另外一个感觉世界，一个对我们来说是完全封闭的世界。就好比是麦克风的薄膜可以感觉到我们听不到的声音；我们在暗房里用肉眼无法观察到的事物，可以借助于紫外线来摄录才能发现的东西。化学化合物，精密的物理仪器，这些都超出了我们的感官所能感觉到的范围。在科学上我们无法探知，认为昆虫灵妙的生理结构也具有类似的才能，甚至超出了我们所能感知的范围，这么说是不是显得太过于草率？对于这个问题，没有肯定回答，至少有时候我可以摒弃我脑海里会出现的一些错误观点，对此我也只是心存疑虑罢了。
昆虫的罗盘究竟是化学反应、热场效应还是磁场效应呢？关于它们我们还知道些什么呢？看来这些猜疑都不成立。在挺拔竖立的树干中，昆虫挖掘的通道不仅有朝向北面、终年处于树荫当中的，还有朝向南面向阳的一侧，朝着最靠近外界的地方打开出口。虽然背对阳光的树荫一侧温度不高，但是在朝向阳光的南面，同样也非常受昆虫的喜爱。难道说这是由温度决定的吗？我看不是。那就是由声音来决定的吧？我看也不是。
在幽静的树干里不会有什么声音，况且来自外界的声响要穿透一厘米厚的树干也不会对它有什么影响。难道是重力因素在指引吗？因为我曾在杨树干中观察到头朝下爬行的一些树蜂，而且还没有改变弧线轨道，得出的结论也不是。
难道幼虫或成虫是通过树木的结构来指引方向的？昆虫可能通过某一种方式，感知周围环境进行横向啮噬树层；它有可能又通过另外一种方式，感知周围环境进行纵向啮噬树层。就真的没有一种给钻孔工导向的因素吗？
看来确实不存在，我可以观察到，在植根于土壤的树桩中，昆虫是根据光线的远近程度来挖掘通道的。它们有时则是通过拱形通道进行横向挖掘，并在树桩侧面开凿出口；有时是沿直线纵向向上进行挖掘，并在树桩横截面上开通出口。
那么它的向导究竟是谁呢？我无从得知。在研究三齿壁蜂如何走出蛰伏的芦竹时，我就发现了物理书所留下的空白，因而上述问题，也不仅仅是我第一个不能解答的问题。在无法得出答案的情况下，我认为是一种特殊的空间感觉能力，即自由空间感知力。当我从天牛、吉丁科昆虫和树蜂那里得到了无数的启发后，我才不得不又求助于这个结论。我并非非要坚持讲述我这个答案，任何未知事物，无论用什么样的语言都不能恰如其分地表达出来。黑暗中的隐士知道通过最短的距离找寻光明，这就是无声的证明。
我想所有信奉真理的观察家都会勇于承认。一批又一批的观察者，在用达尔文的进化论解释昆虫的本能无果后，才对阿纳夏格尔的思想有了深切的体会。为此，我对我的研究做了一个简练的总结，那就是我们曾经努力过。