白蟻能否分泌蟻酸?
蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(Formic acid)即甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(methane acid),化(hua)學式為(wei)HCOOH。因該物(wu)質最早是1670年由(you)John Wray[1]通過(guo)蒸(zheng)餾一種(zhong)紅(hong)螞(ma)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)(Formic rufa)得(de)到(dao)的(de)(de),故(gu)而得(de)名。自(zi)然界(jie)的(de)(de)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)廣泛存在(zai)(zai)(zai)于(yu)植物(wu)及其果實、哺乳動物(wu)組織和昆蟲(chong)毒(du)液中(zhong)。蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)可以作為(wei)脫鈣劑用(yong)于(yu)工業制備各種(zhong)藥物(wu)、染料和化(hua)合物(wu),也可以用(yong)于(yu)鞣制皮革。蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)也是空氣和水的(de)(de)一種(zhong)重要污染物(wu),且已被(bei)確定為(wei)甲(jia)醇中(zhong)毒(du)的(de)(de)有毒(du)中(zhong)間(jian)體[2]。在(zai)(zai)(zai)昆蟲(chong)中(zhong),目前(qian)已知(zhi)螞(ma)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)、蜜蜂(feng)、舟(zhou)蛾幼蟲(chong)和一些甲(jia)蟲(chong)等均(jun)能(neng)分(fen)(fen)泌(mi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)[3~9]。因蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)具無色(se)、有刺激氣味和具腐(fu)蝕性的(de)(de)特點,而人們在(zai)(zai)(zai)白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)道中(zhong)也能(neng)嗅到(dao)一股酸(suan)(suan)(suan)(suan)味,且蟻(yi)(yi)(yi)(yi)道通過(guo)硬(ying)物(wu)表(biao)面(mian)常常會發現(xian)硬(ying)物(wu)表(biao)面(mian)有被(bei)腐(fu)蝕的(de)(de)痕跡,故(gu)誤認為(wei)白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)也能(neng)分(fen)(fen)泌(mi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)。雖然筆(bi)者在(zai)(zai)(zai)國內(nei)外正式出版物(wu)上尚未查閱到(dao)白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)分(fen)(fen)泌(mi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)說法,但在(zai)(zai)(zai)網(wang)絡上和行業內(nei),白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)分(fen)(fen)泌(mi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)導致鋼筋混凝(ning)土腐(fu)蝕的(de)(de)說法則非常普遍。在(zai)(zai)(zai)網(wang)上通過(guo)百度搜(sou)索(suo)引擎(qing)搜(sou)索(suo)有關白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)分(fen)(fen)泌(mi)蟻(yi)(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)信(xin)息,可找到(dao)約(yue)49200條相(xiang)關條目。
昆蟲(chong)(chong)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)的蟻(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan),主要(yao)(yao)是作(zuo)為防(fang)御(yu)(yu)武器[5、8]或報(bao)警(jing)信息素[10],低濃度時也可(ke)用作(zuo)引誘信息素[11]。迄今(jin)已(yi)知能分(fen)(fen)泌(mi)(mi)蟻(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)的昆蟲(chong)(chong)都是進(jin)化上較為高等(deng)的類群,分(fen)(fen)屬膜翅(chi)目(Hymenoptera)、鱗翅(chi)目(Lepidoptera)和鞘(qiao)翅(chi)目(Coleoptera)。它們在身(shen)體構造上具有專門分(fen)(fen)泌(mi)(mi)蟻(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)的腺(xian)(xian)(xian)體:螞蟻(yi)(yi)(yi)主要(yao)(yao)是由(you)腹(fu)部(bu)后端的毒腺(xian)(xian)(xian)(poison gland)和杜氏腺(xian)(xian)(xian)(Dufour’s gland)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)[12、13],蜜蜂主要(yao)(yao)由(you)頭(tou)部(bu)的下(xia)頜腺(xian)(xian)(xian)(mandibular gland)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)[9],舟蛾幼蟲(chong)(chong)主要(yao)(yao)由(you)頭(tou)頸部(bu)的頸腺(xian)(xian)(xian)(cervical gland)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)[5],步(bu)甲主要(yao)(yao)由(you)腹(fu)部(bu)后端的臀腺(xian)(xian)(xian)(pygidial gland)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)[7、14]。白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)雖然(ran)具有額腺(xian)(xian)(xian)(frontal gland)、下(xia)頜腺(xian)(xian)(xian)(mandibular gland)、下(xia)唇腺(xian)(xian)(xian)(labial gland)、背板(ban)腺(xian)(xian)(xian)(tergal gland)、腹(fu)板(ban)腺(xian)(xian)(xian)(sternal gland)、后腹(fu)板(ban)腺(xian)(xian)(xian)(posterior sternal gland)[15]和腿外分(fen)(fen)泌(mi)(mi)腺(xian)(xian)(xian)(leg exocrine gland)等(deng)[16],但尚未發現這些腺(xian)(xian)(xian)體具有分(fen)(fen)泌(mi)(mi)蟻(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)的功能。在白(bai)蟻(yi)(yi)(yi)分(fen)(fen)泌(mi)(mi)的防(fang)御(yu)(yu)物質中(zhong)也未發現蟻(yi)(yi)(yi)酸(suan)(suan)[17~24]。
那么(me),白(bai)蟻(yi)又(you)是(shi)如何造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)筋混(hun)凝(ning)(ning)土或其(qi)它硬(ying)物(wu)(wu)表面腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)呢?筆者認為(wei),這與白(bai)蟻(yi)排泄(xie)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(CO2)有(you)關。大(da)(da)量(liang)研究證(zheng)明,白(bai)蟻(yi)在(zai)消化(hua)(hua)纖(xian)維素過程中會(hui)產生大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)(CH4)和(he)(he)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氣(qi)體排泄(xie)到(dao)體外[25~30]。蟻(yi)道(dao)內的(de)(de)(de)(de)高濃度(du)(du)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)水平和(he)(he)濕(shi)(shi)度(du)(du)水平會(hui)因白(bai)蟻(yi)類(lei)型(xing)和(he)(he)習性而有(you)不(bu)(bu)同[30],但通常較(jiao)為(wei)封閉(bi)的(de)(de)(de)(de)蟻(yi)道(dao)內具有(you)較(jiao)環境更(geng)高的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)濕(shi)(shi)度(du)(du)和(he)(he)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)以及較(jiao)為(wei)恒定(ding)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)[31、32]。二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)干燥情況下(xia)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)鐵不(bu)(bu)具有(you)腐(fu)蝕(shi)(shi)性,但在(zai)潮濕(shi)(shi)環境下(xia)或溶于水后會(hui)形成(cheng)(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(H2CO3),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)鐵有(you)較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)性,其(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)性甚至超(chao)過強酸(suan)[33]。蟻(yi)道(dao)通過的(de)(de)(de)(de)地方,既具有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)濕(shi)(shi)度(du)(du)又(you)有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du),造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)鐵的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)就不(bu)(bu)足為(wei)怪了。白(bai)蟻(yi)在(zai)建筑物(wu)(wu)中活動時,隨時會(hui)排泄(xie)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)蟻(yi)道(dao)中聚集。當二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)不(bu)(bu)高時,它可與混(hun)凝(ning)(ning)土中的(de)(de)(de)(de)氫氧化(hua)(hua)鈣(gai)(gai)(Ca(OH)2)反應生成(cheng)(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)(CaCO3)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)殼,對(dui)(dui)(dui)混(hun)凝(ning)(ning)土本身有(you)保(bao)護作(zuo)用(yong)。但二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)較(jiao)高時,游(you)離狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)又(you)和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)起(qi)反應生成(cheng)(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)氫鈣(gai)(gai)(Ca(HCO3)2),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)氫鈣(gai)(gai)溶于水,造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)了混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)[34]。這就是(shi)白(bai)蟻(yi)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)筋混(hun)凝(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)破壞的(de)(de)(de)(de)原因。此外,碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)雖(sui)然為(wei)弱酸(suan),但在(zai)長(chang)期(qi)作(zuo)用(yong)下(xia)也(ye)會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)一些硬(ying)物(wu)(wu)表面的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)。