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《科学大众·博物课》

开博时间:2017-03-28 11:33:00

《博物课》杂志由科学大众杂志社荣誉出品,内容涵盖动物、植物、天文、地理、古生物等博物学领域。杂志...

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君子善假于物

2017-04-25 14:00:00

  许多人一直梦想着有一片属于自己的农场,有粮田、有菜园、有奶牛、有鸡鸭鱼肉,随吃随取,新鲜健康。梦想发展到后来,可能就是先在自家的阳台上栽几盆青葱。不过你可曾听说,蚂蚁在开展农牧业作业方面可是个高手。

  你可能见过蚂蚁在地上寻寻觅觅,将找到的食物搬回自己的地下宫殿,但除了出门找食物这种“初级”方式,蚂蚁还有更高明的手段!

  御用“奶牛”:蚜虫

  喜欢喝牛奶吗?养头黑白花奶牛吧!喜欢吃蜜露吗?养群蚜虫吧!

  蚜虫是什么?你也许遇到过它们,但你很可能忽略了它们。它们非常非常小,也就针尖那么大,经常聚成一群趴在植物的茎叶上,也不怎么动弹,就默默地吸食植物的汁液。所以蚜虫的英文名字叫“plant louse”( 植物寄生虫);有一些蚜虫可以通过飞行迁移,所以还有个英文名字叫“greenfly”;但蚜虫最耐人寻味的名字要数“antcow”,没错,蚜虫是蚂蚁的“奶牛”!

  蚜虫不会产奶,但可以产蜜露,这也是它为啥被称为“蜜虫”“腻虫”的原因。蚜虫带刺吸式的口器可以刺穿植物的表皮层,插入植物的筛管。什么是筛管呢?植物根、茎、叶内有两套通路系统,一条是由根到茎再到叶片的上行线路,主要运送的是根从土壤中吸收的水和无机盐离子,这条通路叫导管;另一条是从叶片到茎再到根部的下行路线,主要运送的是叶片利用阳光、水和二氧化碳气体制造的有机糖分,这条通路叫筛管。蚜虫的针管刺入筛管,就相当于接通了一条运送糖汁的管道,糖汁在本身的压力之下,源源不断地进入蚜虫体内。

  有趣的是,蚜虫只需要其中的部分糖分就够了,为什么还要一直吸食呢?其实不能怪蚜虫贪得无厌,原来糖汁中还有少量的含氮元素的分子,蚜虫则需要大量的含氮分子制造身体生长所需要的蛋白质,所以就一直吸食,好像根本停不下来。而多余的糖分经过蚜虫的肠道被排出体外,每隔一两分钟,蚜虫就会翘起尾部,分泌含糖量很高的蜜露。这蜜露可是蚂蚁喜爱的高能饮料,蚂蚁用大颚刮取蜜露,吞到嘴里。有时,蚂蚁还会用触角轻拍蚜虫的腹部,促进蚜虫分泌蜜露。数只蚂蚁在一堆蚜虫中穿梭,拍拍这只,戳戳那只,那场面就像青青牧场挤奶工挤奶的繁忙场景。

  圈养“奶牛”的营生

  还有更周到的,以上叙述的不过是放养式的牧场,有一种黄墩蚁竟然还干起了圈养蚜虫的营生!它们把蚜虫留在蚁巢中,利用植物的根作为饲料喂养蚜虫,收获蜜露。如果有新蚁后要离开蚁巢新建自己的王国,甚至会在离开的时候带上一粒蚜虫卵,作为本钱,重起炉灶。事情还可以更有趣一些。黑灰蝶会把自己的卵产在蚜虫密集的植物上,好让自己的后代一孵化就能享用大餐。神奇的是,放牧的蚂蚁对自己的御用“奶牛”被吃掉居然并不干涉,它们对大吃蚜虫的毛毛虫表现出了惊人的大度。然后它们会把毛毛虫淡定地运回巢中,继续喂养它们。这些毛毛虫也没有辜负蚂蚁的不杀之恩,它们也开始排出蜜露。毛毛虫化蛹前会爬到蚁巢的洞口,两周后破茧成蝶飞走。

  种植业也搞得有模有样

  蚂蚁不光经营畜牧业,还有自己的种植业。切叶蚁成虫以被自己切碎的植物叶片的汁液为生,但它们同时也利用切碎的叶片种植真菌,再用真菌喂养自己的幼虫。

  蚂蚁和真菌的关系并不只有上文所述的这么一种,有一些真菌被蚂蚁当成作物一样种植起来,而另一些真菌却极其霸气地把蚂蚁的身体当成了自己的餐桌。科学家在巴西雨林发现了这些可以感染蚂蚁的真菌,并把它们形象地称为“僵尸真菌”,因为在感染蚂蚁后,这些真菌可以占据它们的大脑并进行“精神控制”,使得蚂蚁爬上枝头,并最终僵死在那里。这些真菌不止一种,它们在杀死蚂蚁后,首先会迅速饱食僵尸蚂蚁体内的营养物质,继而破“蚁”而出,有的长出白毛状的菌丝,有的形成单一的茎干,有的形成叉状茎干。从蚂蚁头部长出后,真菌就开始了各不相同的传播孢子的过程——有些形成细细的“传染钉”,感染过路的蚂蚁;有些长出“爆炸性”孢子,当其他蚂蚁靠近尸体时,它们便射出孢子,击中这些无辜的过客,进而将它们变成僵尸。故事到这里还没完,蚂蚁并不愿意束手就擒、坐以待毙,蚂蚁使用另一种真菌来对付僵尸真菌,从而避免自己的种群被赶尽杀绝。蚂蚁通过彼此间梳理身体毛发来传递这种重寄生真菌,重寄生真菌有效地限制了僵尸真菌在蚁群的扩散传播。

  除了以上这些,墨西哥蜜蚁把自己的同胞变成蜜罐,它们吸食甜柞树的汁液,食物丰盛时,就把甜汁酿成蜜,储存在个别同胞的身体里,这些作为蜜罐的蚂蚁不用再做其他的工作,等到季节变换、粮食紧缺之时,作为蜜罐的蚂蚁要开仓放粮,接济同胞。真是太机智了!但好戏往往在后头——如果只是养养奶牛、种种真菌,还是农民靠自己的力量收获一些辛苦付出的回报,蚂蚁中还有一类把“善假于物”用到极致的……(未完待续)

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