在多年從事昆蟲研究的國立彰化師範大學林宗岐教授眼中,生活中看似平凡的問題,正是科學探索的起點。
攝影/林俊孝
開啟糖罐,你發現幾隻螞蟻排成長隊;搬開盆栽,才看見牠們早已沿著牆角建立通道。對多數人來說,螞蟻出現在家中,不是值得觀察的自然現象,而是一場需要處理的生活困擾。噴藥、放餌劑、堵住縫隙,人們急著讓牠們消失,卻很少追問:「為什麼牠們會在這個時間、這個地方出現?」
在國立彰化師範大學林宗岐教授眼中,這個看似平凡的問題,正是科學探索的起點。林宗岐笑著說,住家並非與自然完全隔絕,牆縫、盆栽、管線與廚房角落,都可能成為小型生物活動的空間。平時,人們不易察覺這些「隱形鄰居」;直到牠們數量增加、影響生活,才發現自己一直與另一套微型生態系共存。
因此,問題不只是「如何消滅螞蟻」,而是人與螞蟻間,為何會在某個時刻產生關鍵變化。可能是食物增加、環境改變,或棲地受到干擾。當我們開始追問原因,原本的生活困擾,也就轉化成一個值得探索的科學問題。
當螞蟻成為麻煩,我們該處理的是?
人們習慣把家中的螞蟻統稱為「蟻害」,彷彿所有螞蟻都有相同的食性、築巢方式和活動規律。但林宗岐提醒,不同螞蟻的習性其實差很多,從喜歡吃什麼、什麼季節最常出沒,到怎麼移動、怎麼建立群落,都各有不同。
例如臺灣常見的黑頭慌蟻、黃狂蟻、針蟻,以及近年備受關注的疣胸琉璃蟻、入侵紅火蟻等,牠們的生活習性和防治方式都不一樣。問題是,一般人看到螞蟻,往往很難馬上判斷「到底是哪一種」,防治時也只能摸索、猜測。
也正因為螞蟻離我們的生活這麼近,牠們成了林宗岐推動科學教育的好教材。說到教學現場,他的語氣也輕快起來:「學生不必走進深山,在校園花圃、樹幹、牆角,就能找到觀察對象。」從螞蟻的數量、移動路徑、食物偏好,到周遭的環境變化,每一次紀錄,都是練習提出問題、找出影響因素,再一步步修正判斷的過程。
隨著觀察範圍擴大,林宗岐也發現,有些問題早已不只是「幾隻螞蟻跑進家裡」這麼簡單。近年來,出現一種名為疣胸琉璃蟻的螞蟻,會沿著植栽、農地和公共設施一路擴散; 從住戶的困擾、農業損失,到地方治理需求,都指向同一問題——原本不容易在低海拔環境生存的琉璃蟻,為什麼如今卻悄悄出現在你我生活周遭?
從住家到聚落:琉璃蟻何以成為一堂科學課?
近年來,疣胸琉璃蟻大量入侵農田、住家,蟻害範圍持續擴大,甚至蔓延至科學園區周邊。牠們之所以難以防治,在於擁有多蟻后、多蟻巢的「超級群落」結構,蟻后可在不同巢穴間移動,族群不依賴單一蟻巢。再加上巢穴彼此幾乎沒有衝突、食物來源穩定,使族群得以快速擴張。
圖片來源/林宗岐
疣胸琉璃蟻之所以值得關注,不只是因為牠們會干擾日常生活,更因為影響已經從居家一路延伸到農業與公共空間。牠們會向都市、平地擴散,和人類活動及人造環境有著密切關係:首先,苗木、竹材與農產品在運輸過程中,可能成為蟻群遠距離擴散的「免費載具」;其次,都市周邊的園藝植栽,可能成為蚜蟲、介殼蟲等吸汁性昆蟲的「友善居所」,而這些昆蟲分泌的蜜露,正好成為琉璃蟻的食物來源。
再加上琉璃蟻具有多蟻后、多巢互通,而且群落之間衝突較少的「超級群落」特性,讓牠們更容易在人類生活的環境中持續擴散。
當族群數量增加,密集的蟻道可能沿牆縫、樹幹和管線一路進入住家、廠區及農業設施,增加防治的負擔。在農地,琉璃蟻會保護蚜蟲、介殼蟲等吸汁性昆蟲,以換取牠們分泌的蜜露;這種互動可能削弱天敵原本的控制效果,讓作物管理更棘手。
疣胸琉璃蟻所帶來的影響同時牽動生物行為、人造環境與公共治理。不過,要真正理解疣胸琉璃蟻如何回應環境,學生首先得換個方式看螞蟻。科學觀察最大的障礙,往往不是我們不知道得不夠多,而是早已習慣用既有的印象去理解眼前的事物。
拿掉「卡通濾鏡」:螞蟻社會不是人類社會的縮小版
相信在你我童年記憶中,螞蟻常被描繪成「男性工人」,實際又是如何?
圖片來源/林宗岐
「卡通和童書裡的螞蟻,常被描繪成一群勤奮的『男性工人』,整齊地搬運食物、守護家園。」林宗岐話鋒一轉提醒,這樣的形象雖然親切,卻也容易讓人不自覺把人類的性別分工與社會秩序,套用到自然界。
事實上,我們平常看到負責覓食、育幼和防衛的工蟻,全部都是雌性;數量相對少見的雄蟻,主要任務則是繁殖。到了繁殖季節,有翅膀的雄蟻會與新蟻后一起飛離巢穴,進行俗稱「婚飛」交配活動,完成任務後通常不久便會死亡。這樣的生命歷程,和卡通裡「男性工人」大不相同。
真實的蟻巢,也不是單純拿來存放食物的倉庫。工蟻會把液態食物暫時存放在嗉囊(動物進食後,食物會先留嗉囊內,再慢慢送入胃部進行深層消化),回到巢穴後,再透過口對口的「交哺行為」,分送給蟻后、幼蟲與其他成員;有些蟻種還會產生營養卵,提供整個群體食用。蟻群靠的是複雜的資訊傳遞與分工合作,並不是人類想像中的「勤勞美德」。
林宗岐強調,科學觀察很重要的一步,就是分清楚「自己的想像」和「證據呈現的事實」。當學生不再用「可愛」、「團結」等印象來形容螞蟻,而開始實際記錄牠們的數量、移動路徑、食物偏好與周遭環境,才算真正走進螞蟻的微型世界。
一張校園地圖,看懂超級群落的「微型政治學」
拿掉擬人化的「卡通濾鏡」後,學生下一步要觀察的,就是不同蟻群如何辨識同伴、劃分活動範圍,又如何在有限的環境裡競爭資源。
多數螞蟻群落即使屬同一蟻種,不同巢穴間仍各自劃定範圍,彼此競爭,甚至發生衝突;但琉璃蟻族群卻能透過化學訊號辨識同伴,形成跨越多個巢穴的「超級群落」。林宗岐解釋,牠們彷彿共享一張「化學身分證」,能一起擴大覓食與防衛的範圍。若借用政治學的語言來說,就像原本各自運作的聚落,逐漸形成一個高度合作的聯盟。
為了讓學生理解這張看不見的群落網絡,林宗岐不急著要學生背下定義,而是帶著他們將校園劃分成不同觀察區,記錄琉璃蟻和其他蟻種出現的位置,以及路燈、遮蔭和施工等環境變化,如何影響牠們的分布。
但學生自己觀察時,往往看到現象就急著下結論;專家引導的價值,則是讓他們先暫緩判斷,進一步觀察螞蟻相遇時,究竟是出現攻擊、迴避、觸角接觸,還是只是路徑交會,再透過多次、不同時段的紀錄來驗證假設。學生也會慢慢發現,自主觀察可以找到現象,但科學方法才能幫助我們進一步找出現象背後的原因。
經過幾週的記錄,原本靜止的校園平面圖,逐漸變成一張會擴張、收縮、重新連結的生態分布圖。當一次次短暫觀察累積成長期資料,下一個問題也跟著出現:要怎麼持續追蹤蟻群的行為與變化?答案是,不一定需要昂貴的研究設備。
兩百元石膏蟻巢,把科學重新交回學生手上
「科學理應手腦並用。」林宗岐說,為降低實作門檻,設計簡易石膏蟻巢,單組材料成本控制在新臺幣200元以內。石膏能吸水保濕,透明觀察面方便記錄,再搭配基本防逃設計,便能將原本屬於研究室的長期觀察帶進一般教室。
這不是一堂做完教具就結束的課,而是一段四到八週的探究歷程。學生從校園踏查、尋找蟻群開始,記錄覓食路徑、活動時間與招募行為;接著透過甜味、蛋白質與油脂等餌源比較食性,練習控制變因、提出假說,並依據結果修正判斷。
實作的價值,不只在於成功飼養。如果蟻群因環境不適,或者照護不當而衰弱,學生必須回頭檢視紀錄,找出問題所在。林宗岐指出:「實作不是只有好玩,而是讓學生獲得文字與符號無法完整呈現的知識。」只要留下證據,失敗也能成為下一次探索的起點。
不過,觀察生命也伴隨責任。適當採集、日常照護、防止逸散與不任意野放,都是課程的一部分。當學生理解每一次操作都可能影響另一個生命,科學素養便不只是技巧,也包含了倫理。這套從教室建立的實證方法,也能回到每個人熟悉的居家蟻患。
整段學習歷程可整理為以下五階段:
資料來源/林宗岐
防治不是亂噴藥:先懂牠吃什麼、為何而來
人們常抱怨螞蟻餌劑沒有效果,林宗岐拆解其中原因:這是因為忽略不同蟻種、季節,甚至同一群落在不同階段,都有不同食物偏好。若沒有先辨識對象與環境條件,防治就容易變成反覆試錯。他以「知己知彼」來說明背後原則:先理解昆蟲如何感知環境,以及牠們對食物、水分、棲息空間與移動路徑的需求,再選擇合適的方式來介入。
「居家管理可以先從清除食物與水源、封堵縫隙、修剪接觸建物的枝條,以及觀察螞蟻的取食偏好開始。」林宗岐建議。若涉及藥劑、外來入侵種或大規模蟻巢,則應依照產品標示及主管機關指引處理。他認為,真正的科學素養,不是迷信萬用特效藥,而是先蒐集證據、理解問題,再選擇對人與環境風險較低的處理方式。
蟻類的管理重點,可由「辨識習性、移除誘因、阻斷路徑、必要時尋求專業協助」四個方向理解:
資料來源/林宗岐
從牆角幾隻叫不出名字的螞蟻,到一步步辨識出其種類,再追查牠們和校園、農地、路燈等環境之間的關係。林宗岐認為,正因為經過觀察、辨識與驗證,學生才能從眼前的現象,逐步理解生物習性、群落競爭、化學訊息與環境之間的互動。而對人們來說,也能從中看見不同系統如何彼此牽動,不再只是簡單地用「蟲害」兩個字一概而論。
具備科學素養的人,不會急著接受直覺答案,也不會把消滅視為唯一選項。林宗岐將視角重新拉回日常生活。人與其他生物共享同一片環境,摩擦與衝突難以完全避免;但只要願意觀察、不盲從,願意驗證、不急著支配,原本令人困擾的問題,也可能成為理解世界的起點。正如他所說,科學教育最深刻的價值,不只是教人回答問題,更是培養人在面對複雜現實時,保持理性、誠實與溫柔。
採訪撰稿/劉柏毅
編輯/林俊孝
攝影/林俊孝、W. Xiang

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