全世界最”神奇“的昆虫它们会照顾其他昆虫,甚至让植物种子发芽
在许多人的眼中,蚂蚁是一种令人讨厌的小虫,而研究者却发现:对于一些种类的蝴蝶和植物来说,它们的生长繁衍离不开蚂蚁。
在澳大利亚,生活着一个庞大的蚂蚁家族。昆虫研究者每年要把至少300种蚂蚁家族新成员介绍给大众,但即使这样,被科学家记录在案的蚂蚁种群也只占到其总数的20%~25%。
澳大利亚为什么会有如此多的蚂蚁种群呢?其中一个很重要的原因就在于,澳大利亚土地的多样性。在大约1平方公里的范围之内,既有成块的沙土和沃土,又有光秃秃的岩石地。随着时间的流逝,生活在不同土质区域的动物和植物日益孤立,在相对隔绝的环境中各自进化,最终成为能适应特殊生存环境且特征显著的新物种。
户外探蚁
在澳大利亚,除了沙漠等极端恶劣的地区以外,人们到处都可看到蚂蚁的身影。大多数蚂蚁种群都喜欢在气候温和的时节外出活动,极个别种群只在冬天才现身。因此,你如果有兴趣,完全可以在一个温暖宜人的休息日,穿上舒适的休闲装,尝试进行一次专属于自己的蚂蚁大搜寻活动。一般说来,你可在居住地附近任意类型的栖息地找到它们。假如你恰好生活在半干旱地区,那么临近海边的森林和灌木丛无疑是最为理想的蚂蚁搜寻地。
在澳大利亚采集蚂蚁标本也不困难。只要你在广口瓶的边缘涂上黏糊糊的糖浆,再把瓶子埋在沙土里,不一会,在甜食的诱惑下,蚂蚁就会纷纷聚拢来。一些蚂蚁在瓶口边缘不慎失足,就会掉到采集瓶中。
如果你想在蚂蚁搜寻活动中有所收获,有必要参考以下提示:
选择观察地点:随便找一块空地坐下来,耐心观察地面的情况。你随时可能看到蚂蚁成串排列着从地面走过,或者合力抬着枯树叶从你眼前经过。只要你有足够的耐性,至少可以看到十几种不同的蚂蚁种群。
观察蚂蚁如何舔食蜜汁:顺着金合欢或其他灌木的枝干观察,你可以看到成串的蚂蚁跟在蚜虫后面,或者成群的蚂蚁瓜分其他昆虫的场景。
其实,这些蚂蚁的真正意图是取食蜜汁。蚜虫吸取树木的汁液,其中一部分转化成带有甜味的黏液,并从蚜虫的后背渗漏出来。这种黏液被称为蜜汁或蜜露,是蚂蚁最喜欢的食物之一,因此蚂蚁常常成群或成串地围在蚜虫身边。它们把舔食的蜜汁储存在胃囊里,回到蚁穴后再用这些蜜汁喂养工蚁。
寻找蚂蚁的巢穴:只需在地面上撒一些蛋糕或肉类等食物的碎屑,你很快就可以看到蚂蚁忙忙碌碌地搬运食物的场景。而顺着蚂蚁返回的路线,你就可以锁定它们的大本营。
蚂蚁巢穴的日常维护:蚂蚁非常重视巢穴的维护,总是能根据具体情况对家园进行及时的修复和调整。一旦蚁穴所在地发生林区大火,蚂蚁就更加忙碌。它们会到附近收集微小的石粒,迅速重建家园。此外,聪明的蚂蚁还会调节巢穴的温度。有时它们会把受到太阳持续照耀的石粒放置在巢穴顶端,这样它们的巢穴就可以在整个晚上都很暖和。
发现蚂蚁的等级差别:在地面放置一块蚂蚁无法单独挪动的食物如一片香肠,你就能看到不同种类的蚂蚁相继成群地聚拢在食物的周围,并试图把它带走。通常,体型微小的蚂蚁族群最先尝试,而后是体型较大的澳大利亚牛蚁或蜜罐蚁。不过,真正的王者并不是这些大蚂蚁,而是体型略小却更富攻击性的食肉蚁。
蚂蚁和蝴蝶
通常说来,蚂蚁是蝴蝶的头号天敌。然而,有些蚂蚁却能像照料自己的孩子一样悉心照料蝴蝶的幼虫,甚至把蝴蝶幼虫带到蚁穴喂养。蚂蚁为什么要这样做呢?
在日常生活中,你也许看到过这样的场景:一只无助的蝴蝶在逆风或受伤后跌落在地面,一大群蚂蚁随即对它进行围攻。尽管竭力挣扎,这只蝴蝶最终还是被蚂蚁一点点啃食。如此场景,难免令人感觉内心隐隐作痛。不过,在自然界,有那么一些蝴蝶,它们并不屈服于天敌蚂蚁的围攻,而是在漫长的进化过程中主动与这个宿敌建立起某种奇异的关系,从而使自己的生存繁衍处于有利的位置。
荧光科蝴蝶就是一种能与宿敌蚂蚁愉快相处的蝴蝶。
这类蝴蝶往往身披七彩的荧光,颜色非常艳丽,翅膀的颜色呈亮蓝、荧紫或荧铜等。它们的幼虫与宿敌蚂蚁有着非比寻常的亲密关系,而秘诀在于它们之间有一个“协定”。在这个不成文的“协定”中,蝴蝶为自己赢得了有利局面:它们尽可能地使自己的幼虫在外貌特征、激素分泌和行为表现等许多方面对蚂蚁的幼虫进行模仿,这种模仿可谓惟妙惟肖,甚至达到以假乱真的程度。在经历了数百万年的进化之后,蝴蝶与蚂蚁的关系竟变得十分微妙,谁也离不开谁。
原本的天敌为什么会彼此吸引呢?它们又是如何相处的呢?蝴蝶与蚂蚁的共生成为昆虫世界中最令人迷惑不解的问题之一,因此也一直是科学家探究的重要课题之一。
在澳大利亚新南威尔士,有一个名叫奥博隆的地方。在奥博隆的南部生长着大片的树林,是一种十分罕见的蝴蝶——巴瑟斯特荧灰蝶的为数不多的栖身场所之一。
科学家在寻找这种罕见的蝴蝶的藏身之地时,他们往往会先寻找一种野生的李子树,原因是这种李子树能为蝴蝶的幼虫提供食物。这种野李子树其实是灌木,生长在相对偏僻的地方。如果近距离观察,你可能会看到灌木底部的树叶全被啃食光,而成年蝴蝶在附近翩翩飞舞,这些迹象说明:这里就是巴瑟斯特荧灰蝶的大本营。
更奇特的是,只要有足够的耐心,你就可能在夜里看到蝴蝶幼虫在蚂蚁的护送下进食的场景。事实上,巴瑟斯特荧灰蝶的幼虫这时还住在地下的蚁穴当中,只有在夜幕降临后,它们才会被成群的蚂蚁带到灌木上去吃食。蝴蝶宝宝的进食通常要持续一整晚,这些蚂蚁就像忠诚的保镖兼保姆一直守护在它们的周围。如果有人晃动树枝,半数的蚂蚁就会冲向入侵者,而剩下的蚂蚁则会敦促小毛虫调头,尽快返回蚁穴。
蚂蚁为什么要这样做呢?其实,它们对蝴蝶幼虫的悉心照料是有回报的。蝴蝶幼虫会通过皮肤中的腺体分泌一种甜甜的液体,可供蚂蚁直接舔食。这种味道像花蜜和甘露一样的体液,是蚂蚁最喜欢的食物之一。为了随时取用,它们便主动担负起照顾毛毛虫的责任,不仅陪它们觅食,还全程保护它们不受猎食者的伤害。有些蝴蝶幼虫甚至一边享受着蚁穴的安逸,一边还偷吃蚂蚁的幼虫呢。
同样与蚂蚁关系紧密的蝴蝶还有帝王蓝蝶,在澳大利亚东部沿海地带到处都能看到它们美丽的身影。
帝王蓝蝶的幼虫身上也密布着颗粒状的微型腺体,用于甘露的分泌。在这些小毛毛虫的背上,甚至长着一种中空的管状器官,仿佛喂养蚂蚁的“奶嘴”。蚂蚁只需要轻轻晃动这个器官,就能从中挤出新鲜的蜜汁。除了使用美食诱惑,这种小毛毛虫甚至还能通过声响来吸引蚂蚁的注意。尽管它们并不具备声带,但能通过收缩挤压腹部,发出诸如“呼呼”、“嘶嘶”和“嗡嗡”之类的声响,仿佛能与蚂蚁交谈一样。
科学家经研究发现,不同的声响被用于不同的场合。有些声响是毛毛虫在闲着没事的时候用来打发时间的;有些声响只在受到侵扰时或想引起附近蚂蚁注意时才发出。从某种意义上讲,毛毛虫的发声对其生存具有十分重要的作用。
为了进一步了解蚂蚁在蝴蝶幼虫生存中究竟扮演怎样的角色,科学家曾设计了一个对比实验。他们选了两棵有蚂蚁和蝴蝶幼虫共生系统的树木,然后在其中一棵树上设置障碍,阻止蚂蚁进入。相比之下,在有蚂蚁悉心照料的一边,毛毛虫的生存率比另一边高出500多倍,原因在于蚂蚁能够帮助毛毛虫抵挡一些入侵者的威胁,不让其他蚂蚁、小虫子、蜘蛛甚至黄蜂等猎食毛毛虫的动物有机可乘。当然,任何事物都存在正反两面,有时蝴蝶幼虫因此更容易暴露——那些经验老道的猎食者往往专门蹲守在有蚂蚁出现的地方,以便更快找到成年蝴蝶和毛毛虫。
不过,蚂蚁与蝴蝶之间的这种共生关系似乎十分脆弱。在澳大利亚昆士兰地区的红树林中,生活着的一种罕见的蝴蝶——依散灰蝶,这种蝴蝶的幼虫就爱偷吃宿主蚂蚁的幼虫。
初夏时节,依散蝴蝶产下的卵开始孵化,这时蚂蚁就爬上树枝,把这些小毛毛虫拖拽到自己的巢穴中。一方面,蚂蚁可以随时吃到蝴蝶幼虫分泌的蜜汁;但另一方面,蚂蚁的幼虫也随时可能被毛毛虫吃掉。尽管如此,蚂蚁依然义无反顾地照顾毛虫,直到蝴蝶幼虫的身体大到蚁穴再也容纳不下。
那么,它们是怎样离开蚁穴的呢?连科学家也没有找到确切的答案。有人推测,蝴蝶幼虫最初有可能是利用一种化学激素掩盖了自己的真实身份,诱使蚂蚁稀里糊涂地就把它们带回洞穴抚养。在这种特殊生化信息素的掩护之下,小毛毛虫俨然蚂蚁家族的一员。然而,一当蝴蝶从蛹中破茧而出,它们的伪装能力就消失了,如果它们这时不能尽快地从蚁穴中脱身,就很可能会丧命,那它们如何脱身呢?可能得益于它们极强的适应能力,能够在受到蚂蚁攻击时将表层的皮肉脱落下来,以争取逃脱的时间。
蚂蚁和种子
如果足够幸运,你就有可能在户外探蚁时看到这样一幕:一只小蚂蚁独自把一粒植物种子搬回巢穴。其实,在这个现象的背后隐藏着一个令人惊叹的事实:蚂蚁和植物之间存在着相互依赖的关系。
被蚂蚁搬回家的植物的种子具有一种特殊的构造:在种子的最外层包裹着一种由碳水化合物和植物蛋白混合而成的物质。这种物质味道甜美,能够对蚂蚁产生无法抗拒的诱惑力,蚂蚁往往会欣欣然地把植物种子搬回去,让蚂蚁幼虫啃食。当带有香甜味道的部分被吃光后,种子便被随意仍在巢穴的一个角落,而这样的遭遇对种子来说是求之不得的。一方面,巢穴能够帮助种子抵挡植物采食者的侵扰;另一方面,巢穴的环境通常更为潮湿、富含各种营养成分且比地表更加通风,是种子发芽和成长的理想之地。
迄今为止,还没有人确切地知道蚂蚁为什么热衷于采集植物种子,但可以肯定的是,蚂蚁这样做有自己的理由。几年前,有人曾观察并记录下蚂蚁搬运种子走过的最长距离——70米,但这个记录很快就被一只生活在澳大利亚新南威尔士国家公园中的食肉蚁打破了。这只创造新记录的蚂蚁竟然背着一粒种子爬坡上坎地行进了180多米。这个距离大约是奥运会游泳比赛标准水池长度的3倍,是某些鸟类为采集种子飞行的距离的两倍。
澳大利亚的植物对蚂蚁的依赖性特别强。与世界其他地区相比,澳大利亚的植物更需要在蚂蚁的护送之下将种子散播出去,这主要是因为,许多生长在澳大利亚的哺乳动物和鸟类都特别喜欢采食植物的种子,并能够尽快地把种子藏到地表之下,这无疑是促成种子发芽的最行之有效的方法。
事实上,植物种子诱惑蚂蚁的策略也同样被其他一些昆虫所采用。为了确保繁衍,有的昆虫甚至专门产下外形与植物种子极其相似的卵,诱使蚂蚁把这些卵当成种子搬回巢穴中,以便这些卵安全地孵化。
除了保障澳大利亚本土植物的萌芽和成长,蚂蚁还能在一定程度上改善土质。通过数以亿计的小小蚂蚁的不懈努力,澳大利亚内陆地区普遍存在的劣质土壤的肥力逐渐增强,原本坚硬板结、缺乏黏性的状况也得到适度调节。这些蚂蚁不断地把有机物质从地表搬到建造在底土的巢穴,客观上加速了土壤肥力的聚集。此外,由于它们开凿四通八达的地道系统,使更多氧气得以输送,水也因此渗入更深层的土壤,这些都能在一定程度使土地的板结状况得到缓解。
蚂蚁的块头虽小,却扮演着改善生态的重大作用。如果下次有蚂蚁不慎打扰了你的野餐,请一定记得放它一马。
澳大利亚的蚂蚁
蜜罐蚁在澳大利亚中部地区,蜜罐蚁被当地原住民视为传统美食:用手捏住蜜罐蚁的头部,放在嘴边一口咬下蚂蚁的腹部,这样就可以尝到甜甜的味道。蜜罐蚁总是从其他吸食树木汁液的昆虫那里采集香甜的蜜汁,并把一些蜜糖存放在胃囊中。待到返回蚁穴,再通过反刍把蜜汁喂给忙于工作的留守蚂蚁。
蜜罐蚁
红色牛蚁 这种蚂蚁体型硕大,身长最大可达4厘米,长着类似钳子的巨型上下腭,乍看之下不免令人感到害怕。
红色牛蚁
事实上,澳大利亚牛蚁主要还是以植物为食,只是有时以小型昆虫为食,偶尔也会把其他类型的蚂蚁当成“盘中餐”。这种凶猛的蚂蚁在和敌人短兵相接的时候,往往首先用上下腭将对手拿住,再撅起尾部的刺扎进敌人的身体,最后注射能使对方疼痛不止的毒液。
阿根廷蚁这种蚂蚁是外来物种,大约在50多年前从阿根廷到澳大利亚“定居”。
阿根廷蚁
由于这种蚂蚁危害较大,澳大利亚政府曾悬赏发现此类蚂蚁巢穴的民众。时至今日,澳大利亚仍没有摆脱阿根廷蚁带来的祸害。前不久,墨尔本的郊区就曾受到阿根廷蚁的侵扰。这种蚂蚁不仅对本土植物的秧苗构成严重危害,而且还与当地土生的蚂蚁群落争夺食物和巢穴,甚至还会跑到居民家里,专门在电源插座或墙洞等地方修筑蚁穴,进而引发一系列安全隐患。
绿树蚁这种蚂蚁广泛分布在澳大利亚的北部和西部地区。
绿树蚁
与食肉蚁和牛蚁不同,绿树蚁喜欢呆在树上,通过编织树叶来搭建蚁穴。它们最主要的敌人是甲虫和蜘蛛。一旦受到威胁,它们就会从腹部喷射一种刺激性酸液,以便击退敌人。
Jack Jumper这种蚂蚁是蜜蜂和黄蜂的近亲。
Jack Jumper
人如果不幸被它的尾刺扎伤,很有可能引发严重的过敏反应,甚至导致休克和致死。这种蚂蚁生活在澳大利亚塔斯马尼亚岛、新南威尔士的沿海地带和山区以及澳大利亚南部的阿德莱德山地。