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BD_揭示螞蟻億年進(jìn)化之路 曾與恐龍同時(shí)代生存

 dbn9981 2018-01-11

揭示螞蟻億年進(jìn)化之路 曾與恐龍同時(shí)代生存

紅火蟻

源自南美洲的紅火蟻,是世界上最具入侵性的有害生物之一。車(chē)輛、流水都可能成為紅火蟻的傳播渠道。紅火蟻環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),繁殖能力驚人,因此,一旦紅火蟻進(jìn)入某地,如果沒(méi)有得到及時(shí)控制,將會(huì)以驚人的速度發(fā)展。

世界上至少有1.5萬(wàn)種螞蟻,除了南極洲,螞蟻幾乎遍布所有的大陸,所有螞蟻的重量差不多相當(dāng)于全球人口的總體重。

有人戲稱,假使外星人來(lái)到地球,他們一定認(rèn)為螞蟻才是地球的主宰。

當(dāng)然,在地球上,人類(lèi)占據(jù)了主宰地位。不過(guò),要是將成功定義為數(shù)量和領(lǐng)土占據(jù)上的優(yōu)勢(shì),螞蟻可能要更加成功。

與百種植物數(shù)千種動(dòng)物共生

螞蟻曾與恐龍同時(shí)代

在非洲熱帶草原上,螞蟻與金合歡樹(shù)組成了生物共生組合。金合歡樹(shù)樹(shù)枝上的空心刺,適合含羞草工蟻?zhàn)鞒?,并可供其享用金合歡樹(shù)葉尖分泌出的甜汁。當(dāng)樹(shù)木的天敵如天牛在金合歡樹(shù)上鉆孔時(shí),含羞草工蟻就會(huì)通過(guò)吞食天牛的幼蟲(chóng)將它們消滅殆盡;當(dāng)大象或長(zhǎng)頸鹿來(lái)啃食樹(shù)葉時(shí),小螞蟻又會(huì)猛蜇它們,令其灼痛難耐逃跑。

在南美洲,蟻棲樹(shù)和阿茲特克蟻組成了生物共生組合。蟻棲樹(shù)莖像竹子一樣有空腔,阿茲特克蟻用它做自己的巢穴。蟻棲樹(shù)葉柄基部叢毛處可以不斷生出富含蛋白質(zhì)和脂肪的“小蛋”,為阿茲特克蟻提供美食。當(dāng)專(zhuān)門(mén)侵害樹(shù)葉的樹(shù)葉殺手切葉蟻攻擊蟻棲樹(shù)時(shí),阿茲特克蟻就會(huì)勇敢地沖出去擊退入侵者,保護(hù)蟻棲樹(shù)安然無(wú)恙正常生存。

與其他生物創(chuàng)建和諧的共生關(guān)系,是螞蟻生存的本能。科學(xué)研究表明,與螞蟻共生的生物、植物超過(guò)了52科465種,動(dòng)物則達(dá)到了數(shù)千種,還有大量未知的真菌和微生物。

這或許是螞蟻強(qiáng)大生存能力的一種鐵證。從波羅的海沿岸撿到的嵌著螞蟻遺骸的琥珀化石來(lái)看,螞蟻至少有5000萬(wàn)年的歷史,事實(shí)上它們的祖先可以追溯到1億多年前的中生代。這是一個(gè)恐龍占據(jù)地球的時(shí)代,但恐龍并沒(méi)有存活下來(lái)。

螞蟻在適應(yīng)環(huán)境時(shí),還特別善于改造環(huán)境。亞馬遜熱帶雨林地區(qū)“魔鬼花園”就是典型的例證。在這片原始森林中,四周的各種樹(shù)林郁郁蔥蔥,有一些特殊的區(qū)域只稀稀落落生長(zhǎng)著一種樹(shù)木——檸檬螞蟻樹(shù)。美國(guó)斯坦福大學(xué)生物系研究生伊麗莎白·弗雷德里克森發(fā)現(xiàn),“魔鬼花園”的締造者不是別人,正是亞馬遜雨林中的螞蟻。螞蟻為了建立自己的專(zhuān)屬領(lǐng)地,將侵入領(lǐng)地內(nèi)的其他植物全都?xì)⑺?,只保留一個(gè)它們最喜歡寄生的樹(shù)種。

弗雷德里克森發(fā)現(xiàn),螞蟻所使用的是自身產(chǎn)生的“除草劑”——蟻酸。在螞蟻占領(lǐng)第一棵檸檬螞蟻樹(shù)之后,“魔鬼花園”開(kāi)始出現(xiàn)。隨著時(shí)間的推移,蟻酸使花園內(nèi)越來(lái)越多的物種死掉了,通過(guò)這種方式,螞蟻幫助它們的寄生樹(shù)不斷擴(kuò)大生長(zhǎng)的地盤(pán),與此同時(shí)它們的“殖民地”面積也就越來(lái)越大。

“魔鬼花園”的歷史可達(dá)幾百年。最大的一塊“殖民地”的面積為1300平方米,“駐扎”了大約1.5萬(wàn)只蟻后和300萬(wàn)只工蟻,它的歷史估計(jì)有807年。

用“抗生素”種植真菌

螞蟻從事農(nóng)業(yè)比人類(lèi)還要早

擁有特殊的生產(chǎn)技能,是螞蟻的生存絕活。

包括人類(lèi),世界上有4種動(dòng)物有著“農(nóng)業(yè)種植”的本領(lǐng),螞蟻也在其列。

切葉蟻是螞蟻中的農(nóng)業(yè)高手。切葉蟻從樹(shù)木和其它植物上切下葉子,但并非為了吃,而是將其帶回蟻穴,制作培養(yǎng)真菌的菌床。切葉蟻首先把葉子切成1-2毫米的碎片,再咀嚼切磨成糊糊狀,然后把液漿粘貼在一層干燥的葉子上,再?gòu)摹熬浴钡钠渌课话蜗乱皇z,“種植”到新制的“菌床”上,移栽的真菌在上面像霧一樣擴(kuò)散,生長(zhǎng)極為迅速,24小時(shí)內(nèi)即可布滿菌床表面……

現(xiàn)階段,科學(xué)家們一共發(fā)現(xiàn)了550多種螞蟻種植的真菌。

美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家,曾花了不止15年的時(shí)間組合了一個(gè)復(fù)雜的標(biāo)本陣列,包括91個(gè)螞蟻標(biāo)本,其中的65個(gè)來(lái)自于代表不同的培育菌類(lèi)的螞蟻群落。接著,研究人員們使用了DNA排序以及多種世界一流的計(jì)算機(jī)算法,構(gòu)建出了這些螞蟻的進(jìn)化樹(shù),并且還用到了多米尼加琥珀中的螞蟻化石,用它來(lái)校準(zhǔn)進(jìn)化樹(shù)中的時(shí)間間隔。據(jù)此,科學(xué)家們可以確定,所有培育菌類(lèi)的螞蟻都源自一個(gè)共同的祖先,這個(gè)祖先在5000萬(wàn)年前全球氣候變暖期間首創(chuàng)了這一農(nóng)業(yè)方式,并且在 2500萬(wàn)年前出現(xiàn)了4種不同的特殊農(nóng)業(yè)體系,這4個(gè)體系各有自己的一套培育菌類(lèi)的特殊方法。

而人類(lèi)的農(nóng)業(yè)文明也不過(guò)才僅僅1萬(wàn)年!

更加令人驚奇的是,螞蟻在種植過(guò)程中,還會(huì)使用“抗生素”。多倫多大學(xué)的居里博士花費(fèi)了三年時(shí)間,對(duì)包括切葉蟻在內(nèi)的22種螞蟻進(jìn)行了仔細(xì)觀察。他發(fā)現(xiàn)螞蟻的“蘑菇農(nóng)場(chǎng)”偶爾也會(huì)受到霉菌感染,使蘑菇在幾天內(nèi)全部死光,結(jié)果是整穴螞蟻全部餓死。但盡管如此,切葉蟻還是有辦法控制這種災(zāi)難,其奧秘在于,雌蟻會(huì)分泌一種含有鏈霉素的活細(xì)菌。切葉蟻蘑菇園中那些忠于職守的小螞蟻勤于察看,一發(fā)現(xiàn)霉菌就用隨身攜帶的鏈霉素就地將之消滅,以防止其蔓延。

螞蟻的這一本領(lǐng)是歷代傳習(xí)的。每當(dāng)切葉蟻分群時(shí),蟻后將蘑菇菌種含在口中,連同隨身的會(huì)分泌鏈霉素的細(xì)菌帶到新穴傳種,所以切葉蟻的單一品種的蘑菇農(nóng)場(chǎng)能延續(xù)至今,歷經(jīng)千萬(wàn)年而不衰。

這使得藥物學(xué)家既羨又妒。人類(lèi)使用抗生素的歷史還不到70年,卻由于長(zhǎng)期遭濫用產(chǎn)生了抗藥性。目前,一些國(guó)家的科學(xué)家試圖從螞蟻身上尋找突破口,研發(fā)出新一代的抗生素,更有效地治愈人類(lèi)的疾病。

從獨(dú)立王國(guó)走向合眾共贏

螞蟻“聯(lián)合國(guó)”已綿延5000公里

一只螞蟻不會(huì)產(chǎn)生奇跡,而群體的工作成果往往讓人目瞪口呆。

1億多年來(lái),螞蟻一直在按自己的“世界觀”改造著世界。它們有組織、有分工,有種族、有軍隊(duì),甚至有國(guó)家。美國(guó)螞蟻學(xué)者愛(ài)德華·威爾遜認(rèn)為,他心目中“生物學(xué)最大的未解之謎”——為什么生命歷史上會(huì)有那么二三十種生物達(dá)成了偉大突破,建立起高度復(fù)雜的社會(huì)形態(tài)。在他看來(lái),真社會(huì)性物種“絕對(duì)是生命歷史上最為成功的物種”。

與人類(lèi)社會(huì)的聯(lián)合國(guó)類(lèi)似,螞蟻也在地球上建立了自己的聯(lián)合國(guó)。洛桑大學(xué)的生物學(xué)家阿諾德·梅德,利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)記錄各蟻穴之間的關(guān)系,繪制出全世界最有組織的超級(jí)群落社會(huì)。

在瑞士的侏羅紀(jì)森林里,分布著1200個(gè)紅褐林蟻蟻穴,用100公里的通道連接,每一個(gè)蟻穴在大小和功能上都有所差異。母穴是當(dāng)然要有的,還有囤積糧食的季節(jié)性臨時(shí)穴,以及分區(qū)轉(zhuǎn)繼站的附屬蟻穴。研究表明,這個(gè)群落約有1.5億只螞蟻,數(shù)量相當(dāng)可觀。但更驚人的是,這里有成百上千只蟻后和平共處、相安無(wú)事。這個(gè)體制內(nèi)沒(méi)有戰(zhàn)爭(zhēng),就像沒(méi)有領(lǐng)袖的聯(lián)邦一樣,完全是自行組織的。它們以互助式政體為基礎(chǔ),從來(lái)不會(huì)陷入無(wú)政府狀態(tài)。

螞蟻已不滿足它們往昔的小王國(guó)式的社會(huì)構(gòu)架,它們正在走向合眾!

研究發(fā)現(xiàn),地球上至少有4種螞蟻,已開(kāi)始組成類(lèi)似合眾國(guó)式的超大型群體,群體內(nèi)包括幾百個(gè)連成網(wǎng)絡(luò)的蟻穴,連結(jié)這些蟻穴的“通道”竟長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里。在日本北海道,一個(gè)由紅蟻建立的“合眾國(guó)”,小團(tuán)體多達(dá)45000個(gè),占地270公頃,其中有100萬(wàn)個(gè)蟻后,3000億個(gè)工蟻;在法國(guó)的汝拉山,有一個(gè)由1200個(gè)蟻穴組成的螞蟻聯(lián)合群體;在歐洲南部,一個(gè)難以置信的超級(jí)大蟻群綿延5000公里,從意大利的西部海岸沿海岸線一直延伸至西班牙的西北部。據(jù)稱,這是世界上已知最大的螞蟻合作群體。組成這個(gè)超級(jí)蟻群的是阿根廷螞蟻,足有數(shù)十億之眾,它們居住在幾百萬(wàn)個(gè)蟻穴中,互相之間緊密合作。

螞蟻“合眾國(guó)”的出現(xiàn),已然向人類(lèi)宣示,螞蟻憑借著它們優(yōu)秀的社會(huì)組織和令人嘆為觀止的集體主義精神,正在悄悄地?cái)U(kuò)張著自己的地盤(pán)。難道,未來(lái)世界的主宰真的會(huì)是它們?

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