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冷知識:切葉蟻切割葉片不為吃,而是為了「種莊稼」


按照慣例(?)


蟲恐預警_(:з」∠)_


切葉蟻

可能是紀錄片和生態攝影等作品中上鏡率最高的螞蟻甚至昆蟲之一了。的確,切葉蟻的行為非常迷人:它們列著整齊的小隊,採集葉片,帶回巢穴——這種有組織的採集行為本身就非常惹眼了。但是它們不止步於此。


雨林中搬運葉片的切葉蟻大軍。圖片:Bandwagonman / wikimedia


事實上,切葉蟻將這些葉片採集回去並不是給自己吃的,而是

用來培養它們真正的食物——真菌

。這就好比「文明形式」從採集上升到了農業。


我們人類的諸多偉業,無不是建立在農業的根基之上。而切葉蟻這群小小的生物,沒有複雜思維,沒有語言,甚至眼神都不怎麼好,居然也能發展出成熟的「農業」體系,讓人不禁想要一探究竟。


「切葉蟻」不都會切葉哦


切葉蟻本身並不是一個非常嚴格的分類學概念,

會切割葉片、種植真菌的螞蟻

都能叫切葉蟻。螞蟻中

只有兩個屬

有這個本領:Atta 屬和 Acromyrmex 屬,而它們又恰好是親戚。


一種切葉蟻 Atta cephalotes 。圖片:Pjt56 / wikimedia


另外,螞蟻中有一個龐大的家族叫做切葉蟻亞科。這是一種「使用標誌物種命名族群」的習慣,並不代表其中的成員都可以叫做切葉蟻,比如臭名昭著的

入侵紅火蟻

就是切葉蟻亞科的。另外還有一些名字裡帶「切葉蟻」的類群,比如盲切葉蟻、偽切葉蟻,這些也並不是切葉蟻,可

千萬別把第一個字省略掉

——就像你不能把小熊貓的第一個字漏掉一樣。


入侵紅火蟻

得名於人類被它螫傷後火燒般的痛感。圖片:Scott Bauer / wikimedia


各司其職,協同工作


由於

日常分工精細複雜

,切葉蟻擁有非常多的「職業角色」,也就是等級:從事精細園藝工作的

小型工蟻

,負責採集的一系列不同大小的

中型工蟻

,體型巨大、負責守護家園的

兵蟻

,以及整個巢群中體型最大的

繁殖蟻

。蟻后由於體型巨大,宛如一顆豆子,因此在婚飛時會被當地人大量捕捉加工成特色美食,甚至遠銷海外。


切葉蟻 Atta cephalotes 的不同等級,體型最大帶翅膀的是蟻后,其餘為工蟻和兵蟻。圖片:Sarefo / wikimedia


分工明確的切葉蟻建立了一條效率驚人的

真菌種植流水線

。種植材料的採集從搜索小隊開始,由少數工蟻來擔任偵察兵的角色,四處尋找合適的葉片收割地點。


一旦確定合適的採集地點,

採集的大部隊

就會出動。大型的工蟻會爬上植物,用鋒利的上顎切割葉片;切下葉片之後,它們並不是直接運回巢里,而是丟到地上交給下面的

「加工小隊」

。地上小一號的工蟻對於切割整片樹葉並不拿手,但對付這些被大型工蟻粗加工後的葉片遊刃有餘,它們會把葉片切成適合運輸的大小,然後高高舉在頭頂帶回家。


正在切割葉片的工蟻群。圖片:Christian R. Linder / wikimedia


葉片運回巢後,會由更小的工蟻們進一步精加工,經過一輪輪處理後最終被嚼得粉碎,成為優質的

蘑菇培養基

。個頭最小的「園藝師」們,藉助體型上的優勢靈活穿行在培養基和真菌之間,清除雜菌和老舊的培養基,把菌絲播種在新的培養基上,並收割成熟的真菌供其他巢群成員食用。


切葉蟻的菌圃,可以看到巨大的蟻后、照顧蟻后和後代的小型工蟻,以及體型微小的「園丁」。圖片:Alex Wild


當然,還有一些工蟻會負責照顧蟻后和後代;體型比大型工蟻更大的兵蟻則時刻保持警惕,隨時準備擊退來犯的敵人。


小型工蟻中還有一類肩負著特殊的使命:當運輸大隊往巢穴運送葉片時,

有很多小型工蟻會站在葉片上「搭順風車」

。這些傢伙看上去似乎是一群摸魚的懶蟲,實際上卻是忠於職守的

保鏢


寄生性的

蚤蠅

是切葉蟻最大的敵人之一,它們會將卵產在毫無防備的螞蟻身上,孵化出的幼蟲會鑽進螞蟻頭部發育成長,最後鑽出寄主的腦袋羽化為成蟲。專心搬運葉片的工蟻無疑是它們最好的目標,而那些爬在葉片上的小型工蟻正是在防備危險的蚤蠅。


蚤蠅背部有一個隆起。圖片: USDA Agricultural Research Center


葉片上的小型工蟻是保鏢。圖片:Geoff Gallice / Flickr


才不是沉默的少數派


或許你想問,小螞蟻們只是埋頭幹活,用(不那麼好的)眼神交流嗎?當然不是。


螞蟻往往被默認是沉默的生物,但其實不少都會

用聲音來交流

,切葉蟻就是其中之一。切葉蟻發出的聲音並不是真正的「叫聲」,而是靠

摩擦特定的身體部位

發出的。雖然它們大部分時候依賴各種信息素和氣味「書寫」的

化學語言

交流,但有些時候,比如巢穴塌方時,被活埋的螞蟻會通過聲音向同伴發出求救信號。


其他很多

生活在地下、朽木這樣交流不便的環境中的昆蟲

也都會用聲音交流。比如白蟻(嚴格講白蟻是蟑螂的親戚)會用腦袋叩擊木頭,發出敲門一樣的聲音;鍬[qiāo]甲的幼蟲則會摩擦腿部發出吱吱聲,和同一根朽木中的同伴「交談」。


對人類來說,白蟻會啃食木材。但從生態角度講,它們是出色的「分解者」,而原產澳大利亞的地下蘭(Rhizanthella gardneri)更是需要在白蟻的幫助下傳粉。圖片:Sanjay Acharya / wikimedia;Jean and Fred Hort / Flickr


甘當「韭菜」,不要蘑菇


說完勤勤懇懇的「農夫」,再來說說它們的食物。


切葉蟻培養的真菌,並不是從外邊隨便撿回來的,而是和它們經歷了千萬年

協同演化

的合作夥伴。不同的切葉蟻會和不同的真菌共生,而

這些真菌在切葉蟻巢穴之外基本是找不到的


切葉蟻種植的真菌雖然是傘菌,但是幾乎

沒有任何子實體——也就是蘑菇——的記錄

,因此它們的詳細分類和鑒定也是個大難題。為什麼在種蘑菇高手切葉蟻的精心呵護下,這些真菌卻長不出蘑菇呢?答案很簡單。因為蘑菇是真菌的繁殖器官,成熟的蘑菇散播出孢子,然後孢子飄到合適的地點再萌發出菌絲。可是對於選擇了與切葉蟻成為合作夥伴的真菌來說,

幫助它們繁殖和散播的是切葉蟻

,而不是孢子或蘑菇。


切葉蟻的蟻后在婚飛時會在嘴裡含著一撮菌絲當作最重要的「嫁妝」。比起撞大運一樣地讓孢子隨風飄灑,切葉蟻的共生真菌的每一份火種都有一位

種植天賦點滿的園丁

護送,可以說是很有排場了。此外,切葉蟻對真菌不停地「割韭菜」可能也是讓它們不會長成蘑菇的原因之一。


切葉蟻的韭菜地,啊不對,真菌菌圃。圖片:Alex Wild


那些整齊地舉著葉片行進的最吸引人眼球、最知名也最典型的切葉蟻屬於 Atta 屬,它們還有一些不那麼引人注目的親戚,例如 Cyphomyrmex 屬。雖然不那麼有名,但後者也是和真菌建立了共生關係的培菌蟻。


Cyphomyrmex 屬的有趣之處在於,它們並不像 Atta 屬切葉蟻那樣種植傘菌,而是

酵母

。它們常常用甲蟲的鞘翅做為菌圃的基材,並採集毛蟲的糞便作為培養基,不得不說是一群另闢蹊徑的特種園藝家了。


Cyphomyrmex 屬螞蟻不但習性特別,臉長得也很奇怪。圖片:California Academy of Sciences


加州科學博物館的切葉蟻展示,在這裡遊客可以觀察活的切葉蟻從採集、運輸葉片到培育真菌的一系列活動。圖片:深山蟲吟


本文是物種日曆特約稿件,來自物種日曆作者@深山蟲吟。


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