金合歡樹是東非稀樹草原的標誌性灌木。它們多刺的灌木叢是眾多生物的棲息地,併為當地魅力十足的大型動物,從大象到斑馬,提供食物。鑑於這種持續的覓食行為,植物與幾種螞蟻建立了互惠互利的交易。昆蟲軍隊會驅趕入侵的啃食者,以換取住所和食物。但是,根據《科學》雜誌上的最新研究,如果沒有這種啃食——金合歡可能認為自己渴望的一種狀態——樹木反而會遭受損失。
動物學家託德·帕爾默和他的同事研究了一種金合歡物種——哨刺金合歡樹(Acacia drepanolobium)——它所棲息的螞蟻以及吃它的食草動物之間的相互依賴關係。他比較了肯亞六棵自 1995 年以來一直被電圍欄包圍的樹木(由加州大學戴維斯分校的昆蟲學家杜魯門·楊設定)與六棵對當地長頸鹿、大象和其他金合歡食用者開放的樹木。
在沒有食草動物的情況下,哨刺金合歡停止在空心刺中產生小型螞蟻住所——稱為domatia——並停止分泌其保鏢螞蟻食用的甜花蜜。但是,金合歡並沒有因此而促進更多的生長,反而發現自己更有可能(是兩倍多)為另一種螞蟻——Crematogaster sjostedti——提供住所,這種螞蟻不保衛樹木,而是依賴於樹皮蛀蟲天牛幼蟲的入侵來建造它們居住的洞。“巢穴型對抗性螞蟻實際上促進了莖蛀甲蟲的活動,”斯坦福大學的生物學家羅伯特·普林格爾說。
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反過來,這會阻礙樹木的生長,並導致它們的死亡率是長頸鹿、大象和其他非洲大型食草動物經常啃食時的兩倍。“透過放棄互惠互利的交易,這些樹木實際上做出了目光短淺的決定,”普林格爾說。“如果它們在沒有大型哺乳動物的情況下持續生產螞蟻獎勵,它們就會降低被這種有點討厭的對抗性螞蟻接管的可能性。”
這種違反直覺的結果可能只適用於哨刺金合歡,它是非洲該屬中唯一依賴螞蟻作為保鏢而不是荊棘和/或化學防禦的物種之一。畢竟,不列顛哥倫比亞大學的生態學家雅各布·戈欣說,在非洲大型哺乳動物消失後,其他型別的金合歡已經大量繁殖。
但這確實提供了一個例子,說明一個地區的大象、長頸鹿、斑馬和其他大型食草動物的消失或滅絕可能會產生意想不到的和不可預見的後果——就像早期工作中顯示的食葉甲蟲和捕食它們的蜥蜴的繁榮一樣——而隨著棲息地的喪失和過度捕獵,這種哺乳動物的衰退幾乎在整個非洲大陸持續。
“大型食草動物是這些系統中非常重要的參與者,”普林格爾說。“不僅僅是因為它們對植物的直接影響,還因為它們對生物多樣性中較小、不太引人注目的組成部分產生的無數影響。” 因為缺少一頭大象,一種保護性螞蟻物種減少了,使哨刺金合歡陷入了困境。