瘋狂螞蟻的崛起

配備解毒劑的螞蟻入侵美國東南部
 


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英國人有長弓,西班牙人有鋼鐵。黃褐色瘋狂螞蟻擁有自己強大的武器——一層保護性酸鞘——可以保護它們免受火蟻的侵害。這一發現來自本週釋出的一項新研究。
 
黃褐色瘋狂螞蟻因其奶油糖果般的顏色和不規則的運動而得名,是最新入侵昆蟲,它們蔓延到整個德克薩斯州和墨西哥灣沿岸各州,取代了在該地區肆虐的優勢物種——進口紅火蟻。這些微小的紅棕色瘋狂螞蟻從電源插座中湧出,導致電子裝置短路,隨著它們在美國東南部的數量不斷攀升,它們頻頻登上新聞頭條。在某些地方,它們非常密集,以至於最初被誤認為是泥土。然後它們開始移動。 
 
隨著它們數量的激增,這些螞蟻,正式名稱為Nylanderia fulva(但有時也為了紀念發現它們的德克薩斯州滅蟲專家而被稱為覆盆子瘋狂螞蟻),正在危害環境——更不用說人們的房屋和電子裝置了。現在我們有了一個新的線索,可以解釋為什麼它們能夠戰勝以前占主導地位的火蟻:瘋狂螞蟻產生化學物質,然後摩擦到自己身上作為火蟻毒液的解毒劑。從其他螞蟻物種的蜇針所在位置分泌出的酸性物質也兼作它們噴灑在敵人身上的化學武器,使瘋狂螞蟻能夠擊敗原本有助於控制它們的競爭對手。
 
這一發現源於最初對螞蟻異常,有時甚至令人不安的行為的一些觀察。自從這些原產於阿根廷北部和巴西南部的螞蟻在2002年首次出現在德克薩斯州以來,人們一直不清楚它們為什麼能夠繁榮發展。但不可否認的是,它們確實做到了。當火蟻和瘋狂螞蟻數量大致相等並爭奪同一美味的蟋蟀食物時,新的研究表明,瘋狂螞蟻通常在約93%的情況下獲勝。此外,許多瘋狂螞蟻的巢穴被發現在火蟻丘內部,而火蟻丘仍然是它們以前的一些居民的家園,這引起了昆蟲專家的警覺,他們認為瘋狂螞蟻顯然可以輕鬆地從它們的表親那裡奪走活躍的巢穴。
 
德克薩斯大學奧斯汀分校的研究員愛德華·勒布倫和他的團隊於2月13日在《科學》雜誌上發表了這些和其他發現。該團隊敏銳的觀察之一推動了他們對螞蟻化學武器庫的研究:參與過火蟻衝突的瘋狂螞蟻通常會表現出一種非常特殊的行為序列。在與火蟻發生衝突後,一隻瘋狂螞蟻會用後腿和中腿站立,完全蜷縮起身體,使其腹部尖端的腺體開口接觸到它的下顎,然後似乎會用力地梳理自己,沿著身體摩擦一種分泌物,顯然是為了解毒毒液。勒布倫的團隊決定進一步深入研究正在發生的事情。
 
這就是指甲油的用武之地。
 
為了這項工作,勒布倫在昆蟲的腺體後開口處塗了一點指甲油,以阻止其分泌物排出,然後,為了建立一個對照組,在其他瘋狂螞蟻的側面塗上了等量的指甲油。然後他將這些螞蟻放在攻擊性的火蟻中。腺體未被阻擋的瘋狂螞蟻能夠自保——幾乎100%的時間都能在火蟻的攻擊中倖存下來。在能力被阻擋的受攻擊的瘋狂螞蟻中,約有一半死亡。雖然一些開口被密封的螞蟻可能因為指甲油起泡並允許少量保護性分泌物滲出而倖存下來,但生存率仍然存在顯著差異,這表明這種分泌物和伴隨的運動正在保護這些螞蟻。
 
以前被鑑定為甲酸的腺體分泌物早已被認為是瘋狂螞蟻作為防禦機制的一部分而噴灑的物質,但這是第一項發現螞蟻物種顯然用這種物質為自己解毒的研究。研究人員還透過將另一種螞蟻物種暴露於火蟻毒液和可能的瘋狂螞蟻解毒劑或僅暴露於安慰劑毒液來測試該酸的保護能力。只有五分之一的沒有解毒劑的螞蟻設法存活下來,而接受瘋狂螞蟻甲酸的螞蟻則有100%存活。這是一個驚人的差異。勒布倫說,甲酸究竟如何作為一種防禦機制發揮作用——無論是它使火蟻蜇刺中的酶變性,還是改變毒液的生物活性——仍然未知。但保護性的數字不會說謊,它們揭示了一種正在發揮作用的生物過程。
 
湧入電子產品
這一發現正值螞蟻在美國東南部蔓延並取代火蟻之際。它們的增長對生態系統來說是壞訊息,因為它正在減少其他節肢動物(如蜘蛛和蜈蚣)的數量,這些節肢動物是鳥類的主要食物來源,鳥類通常會以它們為食,但通常不會吃味道較差的瘋狂螞蟻。“這基本上意味著食物網底部的食物量將減少,這將波及到鳥類等生物,”勒布倫說。
 
此外,勒布倫指出,儘管火蟻會咬人和痛苦地蜇人,但它們的人類鄰居表示他們想念它們,因為除非受到人類的干擾,否則它們往往會待在自己的土堆裡。另一方面,瘋狂螞蟻以滲透到任何可用的空腔中築巢而聞名,無論是管道、保險絲盒還是汽車內部,這增加了財產損失的可能性。“這現在才剛剛開始進入公眾意識,”加州大學伯克利分校的進化生物學家尼爾·津津說。
 
瘋狂螞蟻容易導致電子裝置短路也引發了一種猜測,即這些小動物被電子裝置本身所吸引,但這一理論尚未得到科學證實。勒布倫說,另一種假設是,當這些螞蟻受到攻擊——或電擊時——它們會釋放出警報資訊素,吸引其他螞蟻跑過來。“似乎瘋狂螞蟻非常容易被它們的警報資訊素吸引,”他觀察到。
 
在狡猾的瘋狂螞蟻侵入一個家庭後,很難估計那裡有多少螞蟻,但勒布倫說,數量之多,以至於當施用殺蟲劑時,“死螞蟻的雪堆”會環繞建築物,人們用“簸箕裝滿”地掃走它們。它們的種群數量如此之大,以至於即使在施用殺蟲劑後,幾個月後蟻群也會反彈——需要更多的處理。
 
儘管火蟻似乎不會成為控制瘋狂螞蟻數量的第一道防線,但仍有一些環境因素可能會限制它們的擴張。當入侵的進口紅火蟻在美國蔓延時,北部的嚴寒和西部的乾旱等自然力量限制了它們的蔓延。時間會證明同樣的因素是否會限制瘋狂螞蟻。
 
“它們傳播的唯一方式是因為人類,”勒布倫說。這些螞蟻不會飛,所以它們通常平均每年只移動200米。當它們在廢棄的箱子、汽車或其他材料(如盆栽植物)中築巢,然後被人類運輸這些受感染的材料時,它們就是這樣到達新區域的。現在是時候注意瘋狂螞蟻的偷渡者了。
 

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