肯亞奧爾佩傑塔保護區的雄偉獅子可能永遠不會注意到最近搬到附近的微小螞蟻——但這些敏捷的捕食者正在感受到影響，因為這些昆蟲改變了當地熱帶稀樹草原的景觀。
這是1月25日發表在《科學》雜誌上的新研究的結論，該研究揭示了一種名為大頭蟻（Pheidole megacephala）的入侵物種如何影響整個生態系統中的植物和動物——一直到獅子（Panthera leo）。這些頂級捕食者可能比入侵昆蟲大近 1000 倍，但它們仍然能感受到螞蟻的存在。
“令我驚訝的是，我們竟然能看到這些微小的螞蟻實際上是如何在生態系統內引起所有這些連鎖反應的，”懷俄明大學生態學博士生、新研究的合著者道格拉斯·卡馬魯說。
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以下是這種連鎖反應的發生方式。首先，大頭蟻在Crematogaster屬中勝過本地金合歡蟻。這些螞蟻與口哨荊棘樹（Vachellia drepanolobium）建立了密切的夥伴關係，口哨荊棘樹是該地區熱帶稀樹草原中常見的樹木。樹木為金合歡蟻提供食物和住所，作為交換，螞蟻會攻擊試圖啃食甚至連根拔起樹木的大象。
大頭蟻殺死Crematogaster屬的本地螞蟻，並吃掉它們的卵、幼蟲和蛹。然而，與Crematogaster不同，大頭蟻生活在地下，不保護樹木免受大象和其他食草動物的侵害。圖片來源：帕特里克·米利根
科學家們已經注意到，在大頭蟻入侵的地方，口哨荊棘樹受到了損害。另一個研究團隊報道說，當樹木覆蓋率更高時，獅子更容易成功捕獵平原斑馬（Equus quagga），因為捕食者躲在樹後等待伏擊斑馬。卡馬魯和他的同事們開始將這些碎片拼湊在一起，並決定測試大頭蟻入侵是否影響了獅子的狩獵習慣。
考慮到涉及的植物和動物物種眾多，這是一個雄心勃勃的問題。“生態系統很複雜，”不列顛哥倫比亞大學的生態學家凱特琳·蓋納說，她沒有參與這項新研究，但為該雜誌撰寫了一篇評論。“一直以來都有很多事情在發生，我們可能很難理解將一個物種的命運與另一個物種聯絡起來的途徑。”
卡馬魯和他的同事們之所以能夠使這項實驗奏效，是因為所涉及的聯絡——金合歡蟻和口哨荊棘樹之間，以及樹木覆蓋率和獅子狩獵策略之間——非常緊密且有充分的記錄。“這是一個事件鏈相當清晰的案例，”蓋納說。“自然界中如此整潔的事情很少見。”
為了他們的新研究，該團隊使用了 GPS 項圈來追蹤當地六個獅群的活動，並確定了奧爾佩傑塔保護區內的獅子捕獵地點，那裡的大頭蟻入侵仍在進行中。在每個地點，科學家們測量了當地的口哨荊棘樹覆蓋率，確定是否存在大頭蟻，並確定了獅子捕獲的動物物種。
然後，研究人員使用了一種稱為巢狀路徑分析的計算技術來剖析不同因素可能如何影響斑馬捕殺率，證實被大頭蟻入侵的地點樹木覆蓋率和斑馬捕殺率均有所下降。
在大頭蟻入侵之後，樹木覆蓋率大大降低，促進了“開闊性”以及斑馬躲避捕食的容易程度。因此，在被大頭蟻入侵的景觀中，斑馬從獅子那裡獲得了更高的安全性。圖片來源：帕特里克·米利根
然而，有趣的是，獅子可能已經在適應這種新環境。科學家們發現，即使斑馬捕殺率下降，當地獅子捕獵非洲水牛（Syncerus caffer）的頻率也越來越高。獅子伏擊水牛的方式與伏擊斑馬的方式不同，但牛科動物是更具挑戰性的獵物，需要更多獅子合作狩獵。
卡馬魯說：“好訊息是，自從螞蟻開始入侵以來，獅子數量並沒有下降。”“在這種情況下，我們預計獅子數量會下降，但它們沒有。”
其他正在經歷入侵的生態系統，包括大頭蟻的入侵，可能就沒有那麼幸運了。該物種已在澳大利亞和太平洋各島嶼（包括夏威夷群島）造成嚴重破壞。儘管通常很難解析外來物種遷入的後果，但這項新研究令人清醒地提醒人們，生態系統可能是多麼緊密地交織在一起，以及入侵動物在多大程度上會擾亂生態系統的動態。
蓋納說：“這些我們可能甚至看不到的微小昆蟲可能會在景觀層面上產生如此巨大的變化，完全改變景觀的外觀，並對獅子——熱帶稀樹草原之王——產生影響。”
“而這一切都始於這些微小、微小的螞蟻，”她補充道。“不要忽視小傢伙。”