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紅火蟻（Solenopsis invicta）在2003年入侵臺灣，對臺灣的環境、農業、商業造成極大影響。在行為與習性上，紅火蟻的社會分工組織明確，且具有強烈的攻擊性與防衛，巢穴遭到大水淹沒時還會一隻隻連接在一起結成筏，漂浮在水面上。由於這種現象就像是早餐的穀片在牛奶上結團，因此也被稱為「穀片效應」，為什麼牠們具有如此獨特的生物現象？來自清華大學物理系教授洪在明的研究團隊找出了答案。
 
在過去，許多研究者推測這種生物結筏現象是由於表面張力而造成。不過洪在明團隊的研究結果顯示，紅火蟻群在水上結筏的行為其實是一種生物的活性自我修復機制，而且牠們有可能是透過「費洛蒙」（pheromone）這種化學物質，彼此溝通、聯繫進而抓 住對方、結成網筏，目前該篇研究也已刊登於《物理評論E》（Physical Review E）期刊。
 
透過新竹市政府產業發展處和研究團隊成員家人的協助，團隊得以捕捉到紅火蟻並進行一系列的實驗。他們首先發現，其他種類的螞蟻與死掉的紅火蟻都不會出現在水上結筏的行為；此外，即使不在水上，紅火蟻們也能在乾式的震盪臺上自動結筏，顯示紅火蟻是因水的表面張力才結成筏的說法有待商榷。進一步研究紅火蟻巢被水淹沒時的狀況，他們發現蟻群會用大顎和腳抓住彼此，形成多層織網般的結構，便能如同船筏般浮在水面。若是深入觀察蟻筏結構，還可以發現筏面上的工蟻們會一步步從筏的中心往邊緣移動，輪流下水到筏的底部，就像跑步機的跑帶一樣上下循環輪替。至於其他在蟻巢中地位較為重要的角色，例如蟻后、卵、幼蟲等「乘客」則始終安坐筏上，漂流尋找登陸的機會。
 
此外，就像是一般材料經過拉伸後會變窄、變細，團隊也發現若將紅火蟻結成的蟻筏拉長，蟻群可動員上層來填補下層，使得蟻筏不會變窄、變薄。當蟻筏的筏面出現缺損時，還會有工蟻自動填補上來，避免蟻筏的結構損壞。團隊表示，蟻筏的種種獨特性質是人造材料難以達成的，未來如果可以解開紅火蟻結筏求生的機制，就有可能研發出像固態又像液態，既可自動修復又能集體遷徒的活性仿生材料，例如人工韌帶在研發時，就需要拉伸時不致斷裂的彈性材料。
 
有關紅火蟻如何聯繫、結筏，還有許多未解的謎團。洪在明推測，紅火蟻在演化過程中，演化出遇到危險時分泌特殊費洛蒙的功能，可用以示警其他同伴並組織聯繫。未來若是想徹底解開這類生物訊息傳遞機制之謎，或許還需要與其他領域的科學家進行進一步研究。

新聞來源
清華大學秘書處（2024年3月13日）。紅火蟻如何在水面結筏？ 清華大學推翻表面張力說。清華大學秘書處，https://secretary.site.nthu.edu.tw/p/405-1070-265187,c8330.php?Lang=zh-tw。