根據(jù)需要,活性空間可大可小,它能夠快速或緩慢地達(dá)到最大,持續(xù)時(shí)間可能很短暫也可能很漫長(zhǎng)。這些特性主要依賴于三個(gè)變量:以蒸汽態(tài)釋放到空氣中的液態(tài)或固態(tài)化學(xué)物質(zhì)脫水沉積到地面上的物質(zhì)的量,昆蟲對(duì)該物質(zhì)的敏感度和物質(zhì)擴(kuò)散的速率。在進(jìn)化的過程中,對(duì)于不同的物種,這些變量得到各不相同的調(diào)節(jié)。首先是分子的選擇,接下來改變它的Q/K比率,即散發(fā)出去的量(Q)與接收者作出響應(yīng)的閾值濃度(K)之間的比值。這里的Q是信號(hào)的強(qiáng)度,用釋放出去的分子數(shù)來度量,而K則是昆蟲的接收能力,用引發(fā)一次響應(yīng)所必需的最小分子濃度(單位體積內(nèi)的分子數(shù))來度量。

信息傳遞的速度和范圍可以通過減少發(fā)射速度Q,或者提高閾值濃度K,或者二者共同作用來降低。這種調(diào)節(jié)帶來了一段更短暫的信號(hào)消隱期,并且允許接收的昆蟲對(duì)信號(hào)作出更精確的時(shí)間和空間定位。例如,一種警報(bào)物質(zhì)為了具有一個(gè)短的消隱時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)作,必須擁有一個(gè)中間的閾值濃度。即與其他的信息素系統(tǒng)相比,該物質(zhì)的閾值濃度既不會(huì)非常高也不會(huì)非常低。這個(gè)原理通過佛羅里達(dá)州收獲蟻的信息素系統(tǒng)得到很好的說明。當(dāng)主要的信息素物質(zhì)4甲基3庚酮的影響被引入實(shí)驗(yàn)室族群中時(shí),得到的Q/K比值在939~1800之間。其103倍的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蛾類昆蟲的性吸引劑的1011,而遠(yuǎn)高于紅火蟻的嗅跡信息素的大約為1(100 )的Q/K值。

作為中間的Q/K值的結(jié)果,佛羅里達(dá)州收獲蟻的一對(duì)上顎腺中全部?jī)?nèi)容物釋放到空氣中時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的信號(hào)?；钚钥臻g就產(chǎn)生了,其中的分子濃度達(dá)到或超過了響應(yīng)的閾值濃度,維持在狹小的、在靜止空氣中最大半徑為6厘米的范圍。大約30秒后,分子的擴(kuò)散使活性空間的半徑逐漸收縮為接近零,然后信號(hào)消失。向空間的邊際延伸的較低濃度的外殼首先吸引走進(jìn)這個(gè)空間的工蟻向內(nèi)移動(dòng),內(nèi)部的半球擴(kuò)張到最大3厘米左右的半徑,持續(xù)大約8秒鐘,根據(jù)環(huán)境的不同,引起攻擊或者營(yíng)救行為(圖6—16)。

相似的設(shè)計(jì)特征在關(guān)于其他螞蟻物種的報(bào)警系統(tǒng)的文獻(xiàn)中已經(jīng)有報(bào)道。相關(guān)的參數(shù)值看上去為以信息素為基礎(chǔ)的報(bào)警通信,只要這一時(shí)期有關(guān)敵人的報(bào)告只是局部的并且只需一小隊(duì)工蟻去處理。如果處在另一種情況下,麻煩更加嚴(yán)重、更加持續(xù)不斷,就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)正反饋,一些被吸引到現(xiàn)場(chǎng)的工蟻會(huì)釋放它們自己的信息素,導(dǎo)致更多的工蟻被吸引過來,螞蟻的響應(yīng)能力因而不斷增強(qiáng),直到麻煩減弱到一個(gè)可控制的水平。