如果聞起來像泥土,火蟻就會感興趣

對於這些成群結隊、叮咬人的昆蟲來說,這是甜蜜家園的氣味

你和火蟻有一個共同點:你們都可以聞到泥土的味道,而且很可能你們都喜歡它。

雖然大多數人都認為新鮮泥土聞起來很香,但這並不是普遍認同的觀點。果蠅討厭這種氣味,顯然是因為它預示著食物變質。

另一方面,蚊子喜歡泥土的氣味,並將其作為產卵的線索。正如我去年春天寫的那樣,一種叫做彈尾蟲的微小節肢動物認為泥土不僅聞起來很棒,而且還是西餐廳牛排之夜的味道。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來能夠繼續看到關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


正如我今年早些時候在這裡寫道,原因是泥土聞起來不像泥土。它聞起來像細菌——確切地說是放線菌這些細菌產生我們認為是泥土特有的氣味,以敲響春尾蟲來吃並傳播孢子的晚餐鈴。

為什麼火蟻認為泥土聞起來不錯,以及我們甚至如何開始調查這個非正統的問題,是另一個故事。

對於那些在家關注的人來說,火蟻是最早出現的討厭的入侵物種之一,與荷蘭榆樹病檉柳蒲公英齊名。這些南美洲本土物種在 20 世紀 30 年代被引入美國南部,並已開始佔領大部分東南部地區,給所有其他居民帶來持久的痛苦。火蟻以成群結隊和叮咬而臭名昭著,它們的名稱是對遭遇結果的恰當描述。

它們也因其非凡的韌性而臭名昭著。巢穴被淹沒?沒問題。只需連線腿部形成巨大的螞蟻筏,漂浮到安全地帶,這是在南美洲洪泛平原上進化出的一種策略。這種螞蟻球被發現在哈維颶風的洪水中漂浮。

在過去的 90 年裡,火蟻已經不可逆轉地改變了美國東南部。每年約有30-60% 的當地人口被蜇傷,更不用說野生動物和牲畜了。為了尋找蛋白質,蟻群可以殺死小牛並剝去骨頭。螞蟻已經取代了許多本地物種,減少了生物多樣性,傳播了疾病,甚至可能導致一種蜥蜴進化出更長的腿,只是為了提供更多的槓桿作用來將它們甩掉。

損失不僅僅是身體上的。火蟻每年給美國造成約 65 億美元的損失,其中包括控制、醫療、牲畜和作物損失以及獸醫費用。我們並不孤單地遭受痛苦。僅在過去的 20 年裡,火蟻就已經在在中國、臺灣、紐西蘭、香港、澳門、加勒比海地區和澳大利亞殖民。

這一不幸的事件可能促使中國科學家研究火蟻房地產偏好的重要問題,該研究發表在 9 月份的PLOS Pathogens雜誌上。因為事實證明,火蟻蟻后有強烈的偏好,顯然,它們最渴望的之一是泥土香水。

在中國,科學家觀察到某些土壤似乎受到火蟻蟻后的青睞。為了進行調查,科學家們將受青睞和不受青睞的土壤樣品放置在 Y 型嗅覺儀的末端,其中每個臂都帶有不同泥土的氣味。更多的工蟻和蟻后最終進入了受青睞的土壤臂。

科學家接下來測試了受青睞土壤中放線菌產生的賦予泥土泥土氣味的化合物:土臭素和 2-MIB。受青睞的土壤富含這兩種物質。然後他們測試了螞蟻對純化土臭素和 2-MIB 的吸引力。與對照臂相比,更多螞蟻最終進入了帶有這些化學物質氣味的管臂。螞蟻觸角也對這兩種化學物質產生了電反應。

在探測泥土的細菌含量後,受青睞的土壤中放線菌的含量高於不受青睞的土壤。研究小組從這種泥土中分離出兩種鏈黴菌菌株和一種諾卡氏菌菌株,這兩種都是放線菌。當他們用這些細菌直接給不受青睞的土壤新增物質時,它突然吸引了螞蟻。

那麼,為什麼放線菌對火蟻如此有吸引力呢?

這些微生物以其抗生素能力而聞名。我們的大多數抗生素藥物都是在這種細菌中發現的;例如,鏈黴素不出所料地來自鏈黴菌。放線菌也是抗真菌化學物質的優秀製造者。由於土壤細菌必須與許多其他細菌和真菌競爭,因此儲備充足的化學武器庫有助於放線菌茁壯成長。

與此同時,火蟻也有自己的真菌困境。土壤中充滿了致病真菌,它們正等待著美味多汁的火蟻不小心闖入其中。蟻后在交配後和第一批工蟻(可以梳理和清潔它們)出生之前最脆弱,而這恰恰是它們選擇巢穴位置的時候。

正如抗生素對我們和對細菌一樣有效,放線菌隨意噴灑的抗真菌劑可能有助於土壤昆蟲。任何能夠聞到放線菌氣味的火蟻——本質上是竊聽它們與彈尾蟲的對話——都可能透過與它們同居而獲得優勢。

為了調查這種可能性,科學家們測試了兩種土壤型別中真菌動物和昆蟲病原體的含量。它們在不受青睞的土壤中富集,而在受青睞的土壤中貧乏。在實驗室實驗中,火蟻蟻后在受青睞的土壤中的存活率也高於在不受青睞的土壤中的存活率。然而,當不受青睞的土壤簡單地與他們從受青睞的土壤中分離出來的鏈黴菌諾卡氏菌混合時,蟻后的存活率更高。

科學家們還觀察了在不受青睞的土壤中死亡的蟻后屍體,發現它們在死亡約七天後長出了昆蟲病原真菌。另一方面,來自受青睞土壤的死亡蟻后要麼生長出無害的分解真菌,要麼根本沒有生長。

最後,他們將從死亡蟻后身上分離出來的昆蟲病原真菌與他們分離出來的鏈黴菌諾卡氏菌菌株在培養皿中一起培養,發現這些細菌抑制了真菌的生長。

因此,對於火蟻蟻后來說,泥土的氣味可能是剛擦洗過的廚房和浴室的氣味,裡面有整齊疊放的毛巾、空氣清淨機、除溼器、幾隻可愛的橡皮小鴨,以及一個不諷刺的馬桶紙套。或者類似的東西。對它們來說,泥土的氣味就是甜蜜家園的氣味。

© .