金属牙齿,巢穴杀菌,种植为生,精通电讯,切叶蚁到底有多神奇?


靠种植养活百万臣民,除了人类,还有一种蚂蚁---切叶蚁。

文|思思
校对|蓝星
夏日的黄昏,当你漫步在南美的草原上,也许会幸会看到一种蔚为壮观的生物现象:一条深绿色的“河流”正在辽阔的草原上蔓延流淌。河流由一片片绿色树叶碎片组成,让它流淌的动力则是数以百万计的蚂蚁。

它们就是久负盛名的“切叶蚁”,几乎遍布整个南美的湿润地区。一个切叶蚁的种群,有着40多种切割树叶、培育真菌的蚂蚁。这既是一个种群,也是一个生态帝国。只需要24小时,它们就可以让一棵橘子树彻底破坏。而急速行军下的切叶蚁,可以让“绿色河流”以每分钟180米的速度奔涌。

2010年,巴西的一个科考团队曾经用了近半年的时间,挖掘出一个将近50平方米的巨型蚁穴,其内部错综复杂,向地下延伸约8米,分布着大大小小1920个苍室,其中有238个无菌的真菌养殖场,保守估计,建造这样的巢穴至少要搬运40吨以上的泥土。科学家直言,这是蚂蚁世界中的“万里长城”。

切叶蚁还有着众多与众不同的绝技,它们配备着金属牙齿,只需要几分钟就能分解一大片叶子。每小时都有数以千计的叶子被运回巢穴,它们并不吃树叶,反而以“种植”为生,养活百万蚁民。为了保持无菌,切叶蚁甚至进化出一套独特的细菌共生机制。本文,我们就来科普一下这种奇特的生物,领略一下这神奇的蚁族文明。
一、种植专家
切叶蚁是南美常见的一种蚂蚁,在日本、韩国也有一定的分布,在中国也偶有发现。与普通蚂蚁不同,切叶蚁从树木和植物身上切割叶子,却并不以树叶为食,而是为了种植一种真菌(就是我们日常吃的蘑菇),再用长出的真菌喂食幼虫。在切割树叶时,成虫会吸食碎叶片产生的汁液。

切下的叶子被搬进蚁穴后,会进行更细碎的切割,按照一定规律堆叠在一起,在底部铺设干枯的树叶,等到长出真菌后,会形成一座地下“苗圃”。这才是切叶蚁真正的美味,它们还会把自己的幼虫安置到苗圃中,喂食真菌。事实上,这些真菌就是切叶蚁种植的蘑菇。在种下菌种之后,切叶蚁还会保持通风(工蚁控制温度和湿度)、定期除草(切除真菌分支防止过度繁殖缺氧)、施肥(分泌一些排泄物均匀涂抹至绿叶)、喷药(用生物抗生素清除杂菌)、处理垃圾(老年工蚁负责运输废弃真菌,保证健康工蚁不受伤害),就如同人种植庄稼那般精心照顾。

这种真菌既不是动物,也不是植物,终生都生长在地下五米深的地方,却需要依靠新鲜叶子生活,切叶蚁与其形成了完美的共生关系。有了叶片的迅速供应,真菌得以迅速生长,切叶蚁则不断的给它开辟空间,同时不断壮大自己的蚁群。蚁群壮大后则会进一步加量喂养真菌,以此循环往复。如果种植园被细菌感染,切叶蚁会毫不犹豫撤离,临行前还会用泥土和垃圾填满。不久,这片松软的沃土就会长出草木,实现了土地永久复用。

二、电讯大师
像其它蚂蚁一样,切叶蚁也分为工蚁、兵蚁、公主、雄蚁、蚁后等不同类型。这是蚁群得以繁衍生息的血脉秩序,正是因为这种刻在DNA中的阶层,才让其繁衍至今。具体如下:
蚁后:蚁群具有受精和生殖能力的雌性蚂蚁。是蚁群繁衍的核心,可以分泌信息素来指挥。
公主:蚁群具有生殖能力的雌性蚂蚁,有的长有翅膀,交尾后退翅成为新后。
雄蚁:蚁群中唯一的雄性,有明显的外生殖器,主要职能就是交配,交配后死亡。
工蚁:蚁群中不发育的雌性个体,身体最小,数量最多,负责建筑、采集、喂养等。
兵蚁:蚁群中的大工蚁,没有生殖能力,负责战斗、保卫、应对大型猎物。

而根据工作属性和体型的不同,切叶蚁又被分为迷你蚁、小型蚁、中型蚁、大型蚁。这是群落进化的最先进提现,每一种蚂蚁都有独特的分工。切叶蚁是动物中的“电讯大师”,可以用化学信息来协调群体进行活动。具体如下:
迷你蚁:最小的工蚁,主要负责照顾卵幼、照顾菌圃,在行驶的“绿色河流”中,它会不断的检查叶子是否被细菌污染,给叶子添加一定的生物抗生素。
小型蚁:主要负责保卫收集的食物,遇到攻击时,是永远的一线战士。同时也会防治敌人攻击巢穴。但参与搬运树叶较少,更多时候是在外围警戒。
中型蚁:主要负责收集树叶,搬运回蚁巢。只需要几分钟就可以分解一大片叶子,还可以承受十倍于自身重量的负荷。
大型蚁:主要负责保卫蚁巢,清理路障,修建道路。每小时会有数以千计的叶片被送往真菌处,为了避开路障,防止拥堵,大型蚁往往需要自挖通道。

三、金属战士
人类的下巴肌肉强壮、牙齿很硬,但也很难直接嚼动一块牛肉干。那么几厘米的切叶蚁是如何咬动树叶的呢?这是因为其满嘴都是金属镶边的牙齿,生物学家把它称之为金属口器。这种生物特性极为少见,被称为“重元素生物材料”。

切叶蚁颌骨中有一个锌原子网,其中蛋白质与锌交错排列,使它的牙齿像不锈钢刀,坚韧耐用。这种锌分布平滑,在牙齿边缘形成一个个细小的锯齿,并使它们能长久的保持锋利。防御外地、巢穴修整、采集树叶,切叶蚁都要依靠其牙齿来完成,而金属制成的牙齿会让其保持锋利的尖顶状。

四、无菌控制
我们知道,现代人类对使用抗生素越来越依赖,而“超级细菌”对耐药性越来越强。后来,科学家们为了研究新药物,在切叶蚁的真菌花园中找到了答案。

他们发现,切叶蚁的身上竟然没有任何细菌存在。这已经不能用喜欢洁净的环境来解释了。原来,为了保证自己的种植园,切叶蚁进化出了独到的杀菌措施。它们的身上有一种特别的超级菌,会完全的覆盖在切叶蚁的身上,就仿佛披上了一层白色的盔甲。
一旦有某种病原体侵入切叶蚁的身体,这种超级菌就会产生抗生素,从而帮助切叶蚁抵抗入侵的病毒,保护其种植的真菌。发现他的科学家把这种细菌命名为假诺卡氏菌,寄希望通过这种细菌制造出新的抗生素去对付“超级细菌”。据称这项研究已经在各个国家开始研究,且均为重点项目。
五、超级种族
有人说,地球的真正主人其实是蚁族,它们的社会复杂性仅次于人类,而且可以轻松适应任何环境。刻在血脉中的秩序让其很少会混乱,甚至做到绝对公平,它们有着自己的生态文明。

切叶蚁就是其中的佼佼者,它们可以在几年内将占地面积扩大到30-600平米,群体数目有时可以超过80亿。对于人类来说,它是破坏农作物的大害虫,它的地下巢穴则严重损害路面,破坏农场,中型切叶蚁群能在24小时内将一颗果树完全破坏,切叶蚁的丢弃物还会在30天内抑制农作物的生长。

在有些国家,切叶蚁是美味的食物。其体内含有很高的蛋白质,贫穷的农民往往会全力捕捉切叶蚁,成品后的切叶蚁被销往日本、英国、加拿大等发达国家。在一些地方,切叶蚁的蚁后会被单独捕捉,被当做上好的春药。

六、结语
切叶蚁是蚁族中的超级种族,是真正的种植专家,也是金属战士、电讯大师、细菌博士,对于这种的神奇物种,你了解了吗?欢迎点赞、关注、留言、转发,您的支持,是我坚持发文的最大动力。
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