蜜蜂的“鼻子”
操作难度：★★★
实验方法：
很久以前，德国动物学家佛烈希做过一个有名的试验。他用意大利橘子皮提炼成的芳香油来训练蜜蜂，叫它们熟悉这种芳香油气味。一天后，他在一个长条试验桌上放了两排盒子，共24个。每个盒子上面有个活动的盖，盒的前面开一个小洞，蜜蜂能自由进出。在这24个盒子当中，只有一个盒子里放着一个小盘子，上面盛有用意大利橘子皮制成的芳香油，其余23个盒子里分别滴上其他23种芳香油。
佛烈希观察记录了5分钟，有205只蜜蜂爬进装有意大利橘子皮芳香油的盒子里，而其他盒子只有几只蜜蜂进去，有的甚至一只蜜蜂也没有进去。
佛烈希注意到，凡是能吸引蜜蜂的芳香油，基本原料都是柑杏果实制成的。可见，蜜蜂的“鼻子”喜欢闻柑橘的香味。
那么蜜蜂的“鼻子”究竟在什么地方呢？
你通过下面这个简单的实验就能够弄清楚。
先做一个纸盒，上面做个可以活动的盖，前面也开个小圆孔。在盒内放一个小瓶盖，装上一些白糖水，盒里再放一个芳香诱人的柑橘，使蜜蜂爬进去，就能嗅到柑橘挥发出的芳香气味。让蜜蜂从这只盒子爬进爬出几次，受到训练。
好，下面你这样做：把纸盒中的蜜蜂拿出来几只，分别剪去尾端的毒刺，以防止它们螯人。然后，在放大镜下面，再把触角的前7节剪掉。注意看看蜜蜂是不是能够找到放有柑橘的纸盒。你可以看到，无论纸盒孔朝向哪边，这只蜜蜂都能够找到洞口。触角被剪掉了7节，它仍有嗅觉功能，说明蜜蜂的“鼻子”不在这7节里面。
下面，你把剪掉7节触角的蜜蜂，再剪掉1节，或者另捉一个受过训练的蜜蜂，剪掉它触角的前8节，再进行观察。你会发现，当放有柑橘的纸盒移动位置以后，这只蜜蜂会东奔西跑地再也找不到那个纸盒的圆孔了。假如它偶尔也钻进了纸盒，那纯属巧合。
从上面三个步骤的实验来看，可以肯定蜜蜂的“鼻子”是在触角的前8节上面。
知识延伸：
科学家用显微镜观察了工蜂的触角，发现触角表面大约有6000个小孔；而雄蜂的触角有3万个小孔。这些小孔里面长有嗅细胞。蜜蜂对花朵的辨认，大多依靠嗅觉。
科学家还发现，蜜蜂的触角，对蔗糖汁还有味觉的反应。可见它的触角既能当鼻子用，又有舌头的功能。
昆虫的种类繁多，“鼻子”的形状、位置也多种多样。比如，苍蝇的“鼻子”长在脚底下。在显微镜下面，你就可以观察到苍蝇脚的末端有一对“钢钩”，它下面有一对半透明的扇形器官，表面还生有密毛，那就是苍蝇的“鼻子”。另外，苍蝇的头顶上还有“鼻子”的构造。
用电子扫描显微设备拍摄蚜虫的触角，它的基节上面有许多外形很像一朵一朵波斯菊花的感受器，这种感受器能感受声音、气味和气流，可以起到鼻子和耳朵的作用。
拖着气泡呼吸
操作难度：★★★
实验方法：
水里的哺乳动物用肺呼吸，鱼用鳃呼吸，而水里的昆虫龙虱，它呼吸既不用肺，也不用鳃。请你做个小实验，就可以明白龙虱独特的呼吸方式了。
捉一只龙虱放在有水的大口玻璃瓶里。你细心观察的话，会发现它的“鼻子”不在头部，而是在尾端，它常把腹部末端伸出水面进行呼吸。
大约呼吸一分钟，它再潜入水中游泳。这时候，你会看到它腹部末端拖着一个闪光的气泡。
这个气泡是从哪儿来的呢？
这就需要了解一下它的身体构造。龙虱也有两对翅膀。前翅质地坚硬，静止的时候覆盖在后翅上面，好像鞘一样，所以叫鞘翅。鞘翅下面是膜质的后翅，有飞行的能力。
鞘翅的边缘还有个特点：向下向里折了一个小窄边，就像水果罐头瓶盖的小边那样。这就把龙虱腹部的背面盖得严严实实的，鞘翅和腹部背面之间形成了一个扁平的小腔，叫做气腔。
气腔通向哪里呢？龙虱腹部两侧有8对呼吸孔，每个孔都跟气腔相通，尾端的呼吸孔是进气口。当它吸足气以后，就潜入水里。龙虱边吸氧气，边排出二氧化碳。气腔里的二氧化碳越来越多，慢慢由前向后移动，最后冲出气腔，在尾端就形成了一个气泡。
龙虱是在水里过冬的。冬天水面结冰的时候，它怎么办呢？你可以做个模拟冬天的冰层来实验一下。
在玻璃缸的水面下一指多深的部位，罩上一层窗纱或冷布（模拟冰层），龙虱只能在窗纱下面游泳。
你会看到，龙虱东游西窜，到处寻找浮到水面的通道。但是它始终也浮不出水面来。这时候它只好攀在窗纱上面，翘起腹部的末端，一会儿从腹部和鞘翅之间出现一个气泡，并且越来越大，就像吹气球一样。到一定大小以后，就固定不动了。这个气泡始终在腹部末端拖着，就像潜水员背着的氧气瓶一样。龙虱就靠这个“小气球”在水里呼吸。
这个气泡里面的气体，就是龙虱呼出来的，含有大量的二氧化碳。而气泡是由一层很薄的膜构成的，这层膜只能让气体分子通过，水分子却不能透过。换句话说，气泡内外的气体是可以自由进出的，这样二氧化碳就通过膜排到水里，而水里含的氧气就能通过膜进入气泡，再通过呼吸孔进入龙虱体内。所以龙虱只要背着这个气泡，即使在冰下也能对付。
知识延伸：
龙虱是一种普通的大型甲虫，身长有35毫米左右。龙虱夜间大多潜伏在水草丛中，等小鱼游过来的时候，它突然捕食。所以，它是池塘养鱼的主要害虫，应该设法捕杀它。我国南方常把龙虱制成美味食品，供人们佐餐，这真是一举两得的好办法。
目前科学家们仿照龙虱的“气泡呼吸”原理，用硅橡胶薄膜，试制了一个2立方米的水下气室，这种橡胶薄膜也只能透气不能透水。它可以供应一个人在一段时间内的水下呼吸，以便在水中从事各种操作和研究工作。科学家曾经把一只老鼠放进这种气室，然后让气室潜入水下，老鼠能够正常生活。
蝗虫的呼吸系统
操作难度：★★★
实验方法：
捉来两只蝗虫，一只倒栽葱似的把它整个头部淹没在水里，而身体露在水面外；另一只蝗虫的整个身体浸没在水里，只把头部露出水面。
你想想看，是哪一只蝗虫先淹死呢？
答案会使你觉得奇怪，头露出水面的蝗虫先溺死了，而头淹没在水中的则安然无恙。这是怎么回事呢？
知识延伸：
你用放大镜仔细地观察一只大蝗虫的身体两侧，可以看到一排小圆孔，就好像我们从远处看见一条海船两侧的舷窗一样。
轮船的舷窗是给船舱旅客通风换气的窗口。蝗虫体侧的小圆孔，也是用来换气的“窗口”，叫做呼吸孔，也叫气门。蝗虫就用气门来呼吸。这些气门连接了许多小管子，小管子又有许多分支，遍布整个蝗虫体内。蝗虫体内的二氧化碳和空气中的氧，就通过气门进行交换。
蝗虫的胸腹部两侧，一共有10对气门。那么，这10对气门中，哪几对是呼气的，哪几对是吸气的呢？我们来做个简单的实验就知道了。
先配一些石灰水：把少量的石灰放在试管（或玻璃瓶）里，再加入10~15倍的水充分搅拌，水就变得混浊了。静置一段时间以后，石灰小颗粒慢慢沉下去，水又变清了。这时候，上面的清水就是配好的石灰水了。
你还可以用下面讲的方法来检验制得的石灰水是不是合格。把一些石灰水倒进试管中，用一根麦秆或塑料吸管，用嘴向里面吹气。如果石灰水由清变成混浊的白色，就证明石灰水是合格的。
把这种石灰水分别倒入两个试管（或小口玻璃瓶）里，开始做下面的实验：捉几只蝗虫，剪掉翅和腿。剪两块比试管口径大一些的橡皮膜，中间开个小洞。把蝗虫插进小洞中，使橡皮膜正好箍在蝗虫的从前往后数的第四对和第五对气门之间。
再把两只套好橡皮膜的蝗虫，分别放进两个预先准备好的盛有石灰水的试管中。一只蝗虫头朝上，另一只头朝下。橡皮膜蒙在试管口，用细线捆紧，防止漏气。
不久，你就会发现：蝗虫头上朝上的那个试管里的石灰水，由澄清变成混浊的白色；而蝗虫头朝下的那个试管里的石灰水却没有变化，仍然是澄清的。
这说明，蝗虫胸腹部的10对气门中，前4对是用来吸气的，而后6对是用来呼气的。蝗虫呼出的二氧化碳和石灰水发生了化学反应，最后形成了白色沉淀的碳酸钙。
蚂蚁认路
操作难度：★★★
实验方法：
你知道蚂蚁是怎样认路回家的吗？科学家通过许多实验，发现蚂蚁有好几种活动路标。比较普遍的是气味路标。你看，蚂蚁走路的样子很像盲人。蚂蚁的触角跟盲人手里的竹竿一样，它每走一步，都要用两根“竹竿”不断地敲地，这也是在探路。
蚂蚁的触角比盲人的竹竿还灵。因为这对触角有两种功能：一种是触觉作用，通过触角接触外界，就能探明前面物体的轮廓、形态和硬度，以及前进道路的地形起伏等情况。这种作用跟盲人的竹竿完全相同。另一种是嗅觉作用，通过闻味进行识别。这是盲人的竹竿所没有的。原来，蚂蚁一边走路，一边从腹部末端的肛门和腿上的腺体里，不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质，叫做标记物质，沾染在路上，留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁，回巢的时候，就用它的特殊鼻子——触角，来闻着这条气味路标前进，这叫做“气味导航”。
下面请你做个小试验：用手指在蚂蚁回家途中用劲抹擦几遍，破坏它原来的化学气味路标，或者放上一个卫生球，让卫生球的气味压盖标记物质的气味。这时候，你会看到许多蚂蚁爬到这个地方以后，顿时停止前进，就地乱作一团。因为它们一时闻不到原来的气味，所以暂时迷失了方向。如果继续观察，你会发现，过不了多久，它们用触角互相碰，好像在交头接耳地互相转告：“前面的路标已破坏，得赶紧想办法”。它们走走停停，在周围兜圈子。最后，它们会设法绕过异味线，重新建立回巢的新路线。
那么，蚂蚁是用什么办法重建新路标的呢？一般是采用另一种定位手段。
那就是靠太阳的位置来导航，又叫天文路标。这个秘密，在很早以前就被法国昆虫学家法布尔发现了。好，下面也请你来试一试：找一只拖着食物回巢的蚂蚁，用一个密不透光的纸盒把它扣上（火柴盒就可以）。这时候，请你顺着它原来前进的方向在地上划一个箭头作为记号。
3小时以后，你再掀开这个纸盒，就会看到蚂蚁不按原来的方向前进，反而急急忙忙奔向另外一个新方向。这时候，你在这条新路上再划一个箭头。最后你用量角器量一下，发现新路和老路形成的夹角，大约是45度，正好是蚂蚁被关闭期间，太阳横越天空时移动的角度。可见，蚂蚁是用太阳的位置来定向的。
要说明的是，它原来前进道路上的气味路标，也可能仍然存在，也可能消失了，因为不同种的蚂蚁，分泌的标记物质残留时间的长短不同。这时候，不管原来的气味路标是不是在，它都可能利用太阳定向。
知识延伸：
利用太阳来定向的昆虫很多，除蚂蚁外，还有蜜蜂、蝇类、金龟子等。
在其他动物中，比如鲎和水蚤也用太阳定向。这些利用太阳的位置来定向的动物，主要是对太阳的偏振光非常敏感。因为阴雨天气，乌云密布的时候，太阳的偏振光仍然可以穿过云层到达地面。所以这些对偏振光敏感的动物，在坏天气里仍然可以用太阳来定位。
以上是蚂蚁认路最常用的两种路标。科学家认为，蚂蚁在认路时，这两种路标是交替兼用的。但在一般情况下，蚂蚁首先是用气味标记物质来认路的。
美国科学家已经搞清了一种蚂蚁的标记物质，叫做菲罗蒙素。这种物质具有很难消失的特殊气味，蚂蚁就是靠分泌这种物质来觅食和返巢的。科学家已经用人工方法合成了这种物质，并且用来灭蚁。美国东南部常遭受“利黑太尔”蚂蚁的袭击和破坏。如果用大量的杀虫剂消灭它们，会伤害周围有益的生物。如果在杀虫剂中加入人造菲罗蒙素，那么，就会把蚂蚁成群地吸引来，集中消灭，这样，只要用少量的杀虫剂就能收到非凡的灭蚁效果，而且减少了周围环境的污染。
据报道，美国哈佛大学生物学家霍特勃勒在研究非洲臭蚁的时候发现：蚂蚁还可以用图像作为路标。这种方法叫做“按图导航”。当时，特勃勒在非洲的森林中发现了这个现象，然后，他就把蚂蚁带回实验室。他在实验室的天花板上糊了一幅巨大的非洲森林阴影的透明图像，在图像的后面装有照明灯。实验室黑暗的时候，蚂蚁无法辨别回巢的方向；但是灯一亮，蚂蚁就顺利地返巢了。这说明非洲臭蚁确实是以森林阴影的图像作路标进行活动的。
蚂蚁突围
操作难度：★★★
实验方法：
捉一只蚂蚁，最好是大一点的，把它放到光滑的桌面上。然后用手指蘸点清水，在它周围画一个直径约8厘米的圆圈。由于光滑的桌面不怎么吸水，所以水圈就高于桌面，对蚂蚁形成了一道封闭的水墙。只见它行色仓皇，往返奔跑，不停地晃动着的触角一接触到水墙就急忙掉头，奔向另一个方向。
大约3分钟后，它开始意识到，这样奔波是徒劳的，自己已陷入了一个全封闭的水圈内。只见它突然昂首奋起，悲壮地跃上“河道”浮水而去。它很快发现这水面并不宽阔，自己终于冲出包围，获得了自由。
