蚂蚁:1亿年物种进化之旅

作者:佚名    文章来源:北京日报    点击数:    更新时间:2012-5-17

  源自南美洲的红火蚁,是世界上最具入侵性的有害生物之一。车辆、流水都可能成为红火蚁的传播渠道。红火蚁环境适应性强,繁殖能力惊人,因此,一旦红火蚁进入某地,如果没有得到及时控制,将会以惊人的速度发展。

  世界上至少有1.5万种蚂蚁,除了南极洲,蚂蚁几乎遍布所有的大陆,所有蚂蚁的重量差不多相当于全球人口的总体重。

  有人戏称,假使外星人来到地球,他们一定认为蚂蚁才是地球的主宰。

  当然,在地球上,人类占据了主宰地位。不过,要是将成功定义为数量和领土占据上的优势,蚂蚁可能要更加成功。

  与百种植物数千种动物共生

  蚂蚁曾与恐龙同时代

  在非洲热带草原上,蚂蚁与金合欢树组成了生物共生组合。金合欢树树枝上的空心刺,适合含羞草工蚁作巢,并可供其享用金合欢树叶尖分泌出的甜汁。当树木的天敌如天牛在金合欢树上钻孔时,含羞草工蚁就会通过吞食天牛的幼虫将它们消灭殆尽;当大象或长颈鹿来啃食树叶时,小蚂蚁又会猛蜇它们,令其灼痛难耐逃跑。

  在南美洲,蚁栖树和阿兹特克蚁组成了生物共生组合。蚁栖树茎像竹子一样有空腔,阿兹特克蚁用它做自己的巢穴。蚁栖树叶柄基部丛毛处可以不断生出富含蛋白质和脂肪的“小蛋”,为阿兹特克蚁提供美食。当专门侵害树叶的树叶杀手切叶蚁攻击蚁栖树时,阿兹特克蚁就会勇敢地冲出去击退入侵者,保护蚁栖树安然无恙正常生存。

  与其他生物创建和谐的共生关系,是蚂蚁生存的本能。科学研究表明,与蚂蚁共生的生物、植物超过了52科465种,动物则达到了数千种,还有大量未知的真菌和微生物。

  这或许是蚂蚁强大生存能力的一种铁证。从波罗的海沿岸捡到的嵌着蚂蚁遗骸的琥珀化石来看,蚂蚁至少有5000万年的历史,事实上它们的祖先可以追溯到1亿多年前的中生代。这是一个恐龙占据地球的时代,但恐龙并没有存活下来。

  蚂蚁在适应环境时,还特别善于改造环境。亚马逊热带雨林地区“魔鬼花园”就是典型的例证。在这片原始森林中,四周的各种树林郁郁葱葱,有一些特殊的区域只稀稀落落生长着一种树木——柠檬蚂蚁树。美国斯坦福大学生物系研究生伊丽莎白·弗雷德里克森发现,“魔鬼花园”的缔造者不是别人,正是亚马逊雨林中的蚂蚁。蚂蚁为了建立自己的专属领地,将侵入领地内的其他植物全都杀死,只保留一个它们最喜欢寄生的树种。

  弗雷德里克森发现,蚂蚁所使用的是自身产生的“除草剂”——蚁酸。在蚂蚁占领第一棵柠檬蚂蚁树之后,“魔鬼花园”开始出现。随着时间的推移,蚁酸使花园内越来越多的物种死掉了,通过这种方式,蚂蚁帮助它们的寄生树不断扩大生长的地盘,与此同时它们的“殖民地”面积也就越来越大。

  “魔鬼花园”的历史可达几百年。最大的一块“殖民地”的面积为1300平方米,“驻扎”了大约1.5万只蚁后和300万只工蚁,它的历史估计有807年。

  用“抗生素”种植真菌

  蚂蚁从事农业比人类还要早

  拥有特殊的生产技能,是蚂蚁的生存绝活。

  包括人类,世界上有4种动物有着“农业种植”的本领,蚂蚁也在其列。

  切叶蚁是蚂蚁中的农业高手。切叶蚁从树木和其它植物上切下叶子,但并非为了吃,而是将其带回蚁穴,制作培养真菌的菌床。切叶蚁首先把叶子切成1-2毫米的碎片,再咀嚼切磨成糊糊状,然后把液浆粘贴在一层干燥的叶子上,再从“菌圃”的其它部位拔下一束束菌丝,“种植”到新制的“菌床”上,移栽的真菌在上面像雾一样扩散,生长极为迅速,24小时内即可布满菌床表面……

  现阶段,科学家们一共发现了550多种蚂蚁种植的真菌。

  美国等国家和地区的科学家,曾花了不止15年的时间组合了一个复杂的标本阵列,包括91个蚂蚁标本,其中的65个来自于代表不同的培育菌类的蚂蚁群落。接着,研究人员们使用了DNA排序以及多种世界一流的计算机算法,构建出了这些蚂蚁的进化树,并且还用到了多米尼加琥珀中的蚂蚁化石,用它来校准进化树中的时间间隔。据此,科学家们可以确定,所有培育菌类的蚂蚁都源自一个共同的祖先,这个祖先在5000万年前全球气候变暖期间首创了这一农业方式,并且在2500万年前出现了4种不同的特殊农业体系,这4个体系各有自己的一套培育菌类的特殊方法。

  而人类的农业文明也不过才仅仅1万年!

  更加令人惊奇的是,蚂蚁在种植过程中,还会使用“抗生素”。多伦多大学的居里博士花费了三年时间,对包括切叶蚁在内的22种蚂蚁进行了仔细观察。他发现蚂蚁的“蘑菇农场”偶尔也会受到霉菌感染,使蘑菇在几天内全部死光,结果是整穴蚂蚁全部饿死。但尽管如此,切叶蚁还是有办法控制这种灾难,其奥秘在于,雌蚁会分泌一种含有链霉素的活细菌。切叶蚁蘑菇园中那些忠于职守的小蚂蚁勤于察看,一发现霉菌就用随身携带的链霉素就地将之消灭,以防止其蔓延。

  蚂蚁的这一本领是历代传习的。每当切叶蚁分群时,蚁后将蘑菇菌种含在口中,连同随身的会分泌链霉素的细菌带到新穴传种,所以切叶蚁的单一品种的蘑菇农场能延续至今,历经千万年而不衰。

  这使得药物学家既羡又妒。人类使用抗生素的历史还不到70年,却由于长期遭滥用产生了抗药性。目前,一些国家的科学家试图从蚂蚁身上寻找突破口,研发出新一代的抗生素,更有效地治愈人类的疾病。

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