螞蟻農夫——他們是如何做到的?

我曾經在愛丁堡蝴蝶和昆蟲世界工作。在那裡的時候,我最喜歡的動物不是變色龍,它在生氣時會變色。

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


我曾經在愛丁堡蝴蝶和昆蟲世界工作。在那裡的時候,我最喜歡的動物不是變色龍,它在生氣時會變色。也不是喜歡人體熱量,有時會緊得令人不安的皇家蟒蛇。不,我最喜歡的展品是切葉蟻。

我們有一個相當了不起的切葉蟻系統。每天早上我都會去戶外漫步,收集一些植物。這些植物種類繁多,從樹籬剪枝到鮮花,再到冬青樹枝(我通常會選擇需要爬一兩棵樹才能獲得的植物)。然後我會把這些植物插條放在一個螞蟻可以透過懸掛的繩索到達的區域。“覓食者”切葉蟻會蜂擁到植物上,開始切下小塊(名副其實)。當它們這樣做時,顎部粗大的“守衛”螞蟻會站崗,威脅性地揮舞著它們的口器。

然後螞蟻會開始沿著從屋頂懸掛下來的繩索往回走。它們帶著自己的戰利品,沿著這條繩索走道一直走到它們的巢穴。然後它們會將植物插條帶到巢穴深處,帶到一個特定的房間。在這個房間裡,有“工蟻”在耕作螞蟻的收穫物:真菌。真菌受到這些農夫的培育和照料,然後被用來餵養蟻群的幼蟻。真菌在某些植物上生長得非常好,而另一些植物似乎對它有天然的抵抗力。


關於支援科學新聞業

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業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保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的未來。


真正令人難以置信的是,螞蟻學會了哪些植物對它們的真菌農場有益,哪些植物沒有益處。如果有一天我給它們一種真菌不容易生長的植物,那麼下次我再給它們時,它們就不會拿了。隨著時間的推移,我瞭解了螞蟻最喜歡哪些植物,並會盡力為它們獲取這些植物,儘管我通常會加入一些新的植物供它們嘗試。我不得不承認,這開始讓我感覺有點像我在為它們工作……我現在很想跑題去談談優秀的螞蟻恐怖電影《群魔》,但我會忍住,不過一定要看看結尾的預告片。

那麼,螞蟻是如何知道哪些植物是好的真菌食物,哪些不是呢?我前幾天偶然看到一項研究,正好調查了這個問題,使用的是切葉蟻Acromyrmex ambiguus 1。在這個實驗中,一些螞蟻群落被給予黑莓和李子葉,這兩種葉子都適合真菌生長。另一些蟻群也被給予相同的兩組葉子,但這次黑莓葉子上噴灑了殺菌劑(螞蟻無法察覺)。

在螞蟻有機會嘗試在這些植物上種植真菌後,對個體進行了測試,以檢視當給它們選擇時,它們會選擇哪種型別。當螞蟻體驗過未處理的黑莓和李子時,下次再提供黑莓時,它們更喜歡黑莓。然而,接觸過噴灑殺菌劑的黑莓的螞蟻,在體驗過黑莓對它們的農場無用後,下次選擇黑莓的次數較少。

真正有趣的部分在接下來,當科學家給螞蟻一個只在李子和黑莓氣味之間選擇的機會時。令人驚訝的是,他們發現了相同的模式,只是略微不明顯:螞蟻仍然表現出對最佳真菌生長物的偏好。

因此,似乎螞蟻使用植物的氣味來學習將來要避免哪些植物。然而,其他線索,如味道也可能很重要,這就是為什麼當螞蟻有比氣味更多的資訊時,它們更會避免“壞”植物。

螞蟻如何學會將某些植物在它們花園中的不良結果與它們第二天做出的選擇聯絡起來的確切機制仍然未知,但我非常期待看到關於這些迷人小生物的即將到來的實驗。

1 Saverschek, N. & Roces, F. 覓食切葉蟻:嗅覺記憶是延遲避免不適合共生真菌的植物的基礎。動物行為學雜誌. doi:10.1016/j.anbehav.2011.05.015

© .