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美國人發動了入侵螞蟻大戰,結果既成功又失敗…

如果大家看過電影《蟻人》,一定會為電影中出現的大量螞蟻而感到驚嘆。在影片中一共出現了四種不同的螞蟻,分別是弓背蟻(carpenter ant)、子彈蟻(bullet ant)、瘋蟻(crazy ant)以及紅火蟻(fire ant)。

在電影中,這些螞蟻利用各自的能力同蟻人一起拯救了世界,但在現實中,紅火蟻(點此處了解紅火蟻的相關知識)和瘋蟻其實是冤家對頭,不僅不會合作,但凡碰頭還會給對方來上那麼一下…

電影《蟻人》中出現的螞蟻

圖片來源:jgeekstudies.org

不過,在介紹紅火蟻和瘋蟻的針鋒相對之前,咱們得先好好認識一下什麼是瘋蟻,以及哪種瘋蟻才是紅火蟻的冤家對頭。

瘋蟻可不是發瘋的螞蟻

談到瘋蟻,許多人應該都比較陌生。當然,瘋蟻並不是發瘋的螞蟻,瘋蟻的「瘋」得名於其動作敏捷、走位風騷、難以預測,這顯然不是某個物種獨有的特徵,在國外有多種螞蟻都被冠以「瘋蟻」的名頭,大家可別隨便混淆。

在這些「瘋蟻」中,黃瘋蟻(yellow crazy ant)是一個經常被大家提起的名字,一些科普作品或者相關報導會將黃瘋蟻當做紅火蟻的天敵來進行介紹。

介紹紅火蟻和黃瘋蟻的科普

事實上,這一描述並不正確,黃瘋蟻的中文名其實叫做細足捷蟻,學名為Anoplolepis gracilipes,隸屬於蟻亞科的捷蟻屬,被認為原產於西非或者亞洲,雖然黃瘋蟻也是入侵物種,但其入侵區域主要是一些熱帶地區,並沒有和紅火蟻有過正面衝突。

紅火蟻真正的對手和克星其實是茶色瘋蟻,即tawny crazy ant,也就是今天的主角。茶色瘋蟻的學名叫做Nylanderia fulva,中文名為黃褐尼氏蟻,是尼氏蟻屬中的一個物種。

紅火蟻的克星——茶色瘋蟻

圖片來源:wikipedia

顧名思義,茶色瘋蟻的體色為褐色或者茶色,故而也被稱為黃褐瘋蟻。或許是因為人們在翻譯時誤以為黃褐色接近黃色而非褐色,就將其翻譯為「黃瘋蟻」,因而造成了大家在認識上的混淆。茶色瘋蟻VS紅火蟻,鹿死誰手?

搞清楚了紅火蟻的對頭是哪種瘋蟻后,咱們再來進一步圍觀一下二者的「龍爭虎鬥」。

上世紀30年代後期,原產自南美洲巴拉那河流域的紅火蟻開始入侵美國的南部區域,極強的攻擊性和龐大的種群數量使得紅火蟻很快在美國蔓延開來。

紅火蟻在美國的潛在分布範圍

圖片來源:參考文獻2

由於紅火蟻攻擊性極強,小到昆蟲,大到小型哺乳動物,都不是它們的對手,很長的一段時間裡,紅火蟻都在美國作威作福,它們叮咬行人、破壞基礎設施、危害生物多樣性,可以說是無惡不作。

儘管紅火蟻在其入侵區域爆發成災,危害不斷顯現,但根據大家的常識,紅火蟻在其原產區應該有相關的天敵和克星。如若不然,紅火蟻豈不是在哪都稱王稱霸了?

事實也確實如此。2002年,美國人從南美洲請來了另一種螞蟻,這種螞蟻個頭不大,但是行動敏捷,被人們稱為茶色瘋蟻。被請來的茶色瘋蟻很快就將在美國肆虐的紅火蟻打得屁滾尿流,一段時間後,美國境內的紅火蟻數量銳減,有些地方的紅火蟻甚至還銷聲匿跡。

紅火蟻和茶色瘋蟻之間的搏鬥

圖片來源:參考文獻3

對此,科學家們十分納悶,瘋蟻個頭不大,數量也沒有明顯的優勢,怎麼就能將個頭更大的紅火蟻打得毫無還手之力呢?

精通化學,然後成為紅火蟻的克星

紅火蟻之所以具有很大的危害,有一部分原因是因為紅火蟻的毒囊中具有大量的毒液。

人們被紅火蟻叮咬後會感到劇烈的疼痛,是因為紅火蟻能將其毒液注入到我們的皮膚之中。可以說,如果紅火蟻沒有這惱人的毒液,那它們的危害估計就要小上不少。

估計大家也猜到了,茶色瘋蟻能夠戰勝紅火蟻的核心原因就是,它們並不畏懼紅火蟻的毒液。

科學家們仔細觀察了紅火蟻和茶色瘋蟻之間的搏鬥過程,發現紅火蟻在面對茶色瘋蟻時,毫不吝惜自己的毒液,但這似乎沒有什麼作用——茶色瘋蟻在染上毒液後,會迅速彎曲身體,將腹部抵至上顎,然後用上顎反覆摩擦自己的身體。

考慮到螞蟻的腺體在腹部,科學家們推測,是不是茶色瘋蟻腺體的分泌物可以中和紅火蟻的毒液,從而起到化學防禦的作用呢?

還是用實驗說話。研究人員首先用指甲油將實驗組的茶色瘋蟻的腺體封住,使它們在遇到紅火蟻的毒液攻擊時無法釋放自己的分泌物來進行自救;而對照組的茶色瘋蟻則是將指甲油塗在身體兩側,並不會影響它們通過分泌物來自救。

茶色瘋蟻

圖片來源:參考文獻4

一番操作後,研究人員將實驗組和對照組的茶色瘋蟻和紅火蟻放在了一起,在一段時間的共處後統計茶色瘋蟻的存活率。正如大家預期的那樣,被指甲油封住腺體的茶色瘋蟻存活率還不到一半,而對照組的茶色瘋蟻的存活率達到了驚人的98%。

實驗組和對照組茶色瘋蟻的存活率

圖片來源:參考文獻3

同時,科學家們還發現,茶色瘋蟻的分泌物還可以增加其他螞蟻在面對紅火蟻的存活率,只要在其他螞蟻身上塗上茶色瘋蟻的分泌物,它們在面對紅火蟻時就有了一定的自保之力。

進一步,研究人員確定了茶色瘋蟻的毒液具有解毒的作用,毒液的主要成分為蟻酸(甲酸),甲酸確實可以中和紅火蟻的毒液。

當然,通過分泌毒液來中和紅火蟻的毒液只是茶色瘋蟻的自保手段,它們之所以能夠戰勝紅火蟻,還在於擁有致命武器。研究表明,茶色瘋蟻的毒液中還有一些烷烴,烷烴和甲酸的組合對於紅火蟻而言有著無與倫比的殺傷力,這也就解釋了為什麼茶色瘋蟻雖然個頭很小,卻可以將紅火蟻殺得落花流水。

請神容易送神難,茶色瘋蟻成為新的入侵物種

當茶色瘋蟻消滅了許多美國境內的紅火蟻后,這種不懼紅火蟻的「瘋蟻」在美國境內並沒有什麼天敵,搖身一變,成為了這片土地上新的「霸主」,成為了新的入侵物種。

茶色瘋蟻開始入侵美國

圖片來源:參考文獻5

相較於紅火蟻而言,茶色瘋蟻的危害更大,它們甚至可以啃食電線、破壞電子設備。難怪在電影《蟻人》中,瘋蟻擁有難以置信的電磁發電和導電能力。

蟻人和瘋蟻

圖片來源:jgeekstudies.org

總得來說,美國這一波引援雖算不上失敗,但肯定沒有成功,基本屬於出了龍潭又入了虎穴。為了對付茶色瘋蟻,人們開始用毒餌,殺蟲劑,但都收效甚微。

不過俗話說的好,一物降一物,茶色瘋蟻也不是絕對的無敵,人們發現一種名為Myrmecomorba nylanderiae的微孢子蟲病原體對茶色瘋蟻有著神奇的殺傷作用。

健康的茶色瘋蟻(左)和感染微孢子蟲的茶色瘋蟻(右)

圖片來源:參考文獻5

受到啟發的科學家們嘗試用這種病原體來對茶色瘋蟻進行生物防治,他們從野外捕獲了一些茶色瘋蟻,使其感染微孢子蟲,而後將它們放回蟻群,來感染其他茶色瘋蟻。他們發現,感染M. nylanderiae的螞蟻種群在4-7年內逐漸減少並消失。

我們不知道這些入侵的瘋蟻們未來的命運究竟會怎麼樣,但紅火蟻和茶色瘋蟻的故事告訴我們:在防治入侵物種時,千萬不能一拍腦袋就做決定。萬一這種被用來對付茶色瘋蟻的病原體,又成了新的破壞生態多樣性的霸主,那又該怎麼辦呢?

參考文獻:

1.桑寄.(2015).蟻林爭霸—紅火蟻和黃瘋蟻的較量.大科技(科學之謎),7,26-27.

2. Korzukhin, M. D., Porter, S. D., Thompson, L. C.,& Wiley, S.(2001). Modeling temperature-dependent range limits for the fire ant Solenopsis invicta(Hymenoptera: Formicidae) in the United States. Environmental Entomology,30(4),645-655.

3. LeBrun, E. G., Jones, N. T.,& Gilbert, L. E.(2014). Chemical warfare among invaders: a detoxification interaction facilitates an ant invasion. Science,343(6174),1014-1017.

dos Santos Pinto, J. R., Fox, E. G., Saidemberg, D. M., Santos, L. D., da Silva Menegasso, A. R.,

4. Wang, Z., Moshman, L., Kraus, E. C., Wilson, B. E., Acharya, N.,& Diaz, R.(2016). A review of the tawny crazy ant, Nylanderia fulva, an emergent ant invader in the southern United States: is biological control a feasible management option?. Insects,7(4),77.

5. Plowes, R. M., Becnel, J. J., LeBrun, E. G., Oi, D. H., Valles, S. M., Jones, N. T.,& Gilbert, L. E.(2015). Myrmecomorba nylanderiae gen. et sp. nov., a microsporidian parasite of the tawny crazy ant Nylanderia fulva. Journal of Invertebrate Pathology,129,45-56.

阿波羅網責任編輯:夏雨荷

來源:科學大院

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