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这种小蚂蚁,为何能入侵全世界、组成横越大洋的超级帝国?

果壳  · 公众号  · 科学  · 2017-03-10 23:09

正文

作者:深山虫吟

编辑:游识猷


一位女王带领着手下的一群臣民,日夜守护家园抵抗外敌的入侵——这大概是人们对蚂蚁最普遍的印象了。不过蚂蚁的巢群结构并非独此一种,比如很多蚂蚁就有复数个蚁后“联合执政”;相反的也有极少数蚂蚁只有繁殖蚁,没有工蚁,完全靠寄居在其他蚂蚁巢里讨生活。


不论哪种情况,蚁群的寿命都取决于蚁后的寿命; 当蚁后死亡,巢群也就走向了终结 。但一些蚂蚁可以形成在空间和时间上都远远超越普通蚁群的群体,那就是以亲缘关系为纽带,将大量巢群联结在一起的超级群落。


一般来说,蚂蚁的繁殖蚁在婚飞之后,完成交配的雌性会脱去翅膀并找一个安全的地方培养第一批工蚁;直到第一拨工蚁羽化,蚁后才能结束白手起家亲自上阵的生活。只有极少数新蚁后能够成功熬过这一关,建立起庞大的蚂蚁王国。


大部分蚂蚁都是以婚飞的形式交配,交配之后蚁后不再需要雄性,而有活性的精子可以被蚁后储存十年以上。


但是对于有超级群落结构的蚂蚁种类来说,婚飞后新蚁后往往会带上一波姐妹在原来的巢穴附近开拓新据点,或者干脆直接回娘家。这样一来, 同一地区内的大量蚁巢就会靠着亲缘关系联系在一起,互相把对方视为同伴 ,甚至连巢穴都可以相通。就算一只蚁后死了,她的姐妹还会继续维持蚁群;等她的姐妹也相继老去,还会有无数的女儿孙女侄女接班,子子孙孙无穷尽也。


日本北海道就有一个巨型的石狩红蚁( Formica yessensis )超级群落。据估计,这个超级群落包含了超过三亿工蚁,一百万蚁后;整个巢群由4.5万个蚁巢连在一起,总共占地2.7平方千米。投射到人类尺度上的话,俨然是一个不得了的帝国了 [1]


但是在阿根廷蚁看来,石狩红蚁的王国也就是个小小的城邦。


阿根廷蚁。(图片出处:wiki)


阿根廷蚁是原产南美的世界性入侵物种;它们虽然不会像红火蚁那样攻击人类,但是会给当地的生态和农业等带来巨大的麻烦。


随着阿根廷蚁的扩张,人们开始注意到有些地区的阿根廷蚁行为明显和其他地方不同。美国的东西部都有阿根廷蚁,东部的看起来没什么特别,但西海岸的阿根廷蚁 就算来自不同的巢穴,见了面也一团和气,仿佛是一家人一样 。后者因为没有内部斗争,一心对外,让本土的蚂蚁毫无招架之力。之后研究者们发现,原来加州的阿根廷蚁组成了一个绵延900千米的超级群落;此外还存在另外若干规模较小的超级群落。


无独有偶, 欧洲也有一个巨型阿根廷蚁群落 ;这个群落沿着地中海海岸线绵延6000千米,跨越葡萄牙、西班牙、法国和意大利四个国家 [2] 日本西海岸则又有一个稍小的超级群落。


欧洲的阿根廷蚁超级群落,空心点属于另一个较小的超级群落。(图片出处:参考文献2)


更令人惊讶的是, 来自美国、欧洲和日本这三个群落的蚂蚁在实验室里相遇后,它们居然一见如故 ,互相都把对方当做自己的巢友对待。之后的另一项研究发现它们还能和 来自夏威夷、澳洲和新西兰的另外三个超级群落 打成一片。


基因分析表明 这些蚂蚁的亲缘关系确实非常接近 ;如果遇上亲缘关系较远的蚁群,它们依然会照常发起攻击。所以蚂蚁们既没有认错人,也没有变成和平主义者—— 它们虽然远隔重洋,却是货真价实的一家人


就这样,一个跨越了不同国家、大洲和时区的蚂蚁版“日不落帝国”出现在人们眼前。




阿根廷蚁分布在欧洲、加利福尼亚、夏威夷、日本、澳洲和新西兰的全球性超级群落(橙色圆点和红色方块)。(图片出处:参考文献3)








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