3千万年形成的共生关系 切叶蚁与真菌(图)
分工合作的切叶蚁。(图片来源:Adobe Stock)
有1种蚂蚁拥有地球上仅次人类的复杂社会,它们与真菌存在着极度完整的共生关系,会在巢中培育出“真菌花园”,这段关系耗费长达3千万年的光阴形成。
拥有仅次于人类的复杂社会 切叶蚁
一些美国南部地区、墨西哥与中美洲、南美洲等国家,栖息着属于热带蚂蚁的特有种蚂蚁,俗称为“切叶蚁”。
切叶蚁泛指“顶切叶蚁属”与“美洲切叶蚁属”,它们有着将叶片切割的习性,并能够将自身20倍重的物体举起的力量,甚至能以将人类皮肤切开,蚁如其名。
切叶蚁一共有47种,而顶切与美洲虽然外型相似,但仍有些特征能够区别。比如顶切叶蚁属的背侧则较为粗糙,并有4对棘刺;美洲切叶蚁属的背侧则为光滑,并有3对棘刺。
切叶蚁中最小的为“迷你工”的工蚁,它们的头部宽度不到1公厘,负责照料幼虫与真菌花园。略大一些的是“小工”,其头部宽度约1.8至2.2公厘之间,作为队伍中的第一线防御,攻击任何构成威胁的生物,而一般的“工蚁”则负责叶片的切割与运输工作。再来则是“兵蚁”,体型最大纪录者为南美切叶蚁兵蚁,它的头部宽度可到7公厘,身体长达16公厘,它们负责巢穴的防卫工作,并负责清除队伍路径上的障碍物,以及将重量较高的物体运回巢穴。
切叶蚁拥有极为复杂的社会结构,其复杂性在地球上仅次于人类,它们展现出优异的多态性,每一只个体都各司其职,尽己所能为族群尽心尽力。其中有翅膀的雌蚁与雄蚁会离巢,它们透过“婚飞”完成交配,接下来就是退翅膀后,寻找作为新家园的合适地点,不过仅有2.5%的雌蚁能够建立持续长久的蚁群。
只需要经过数年的时间,蚁窝的地下巢穴就能将范围拓展到30到600平方公尺,届时会有高达800万只切叶蚁生活在里面。
3千万年形成的共生关系 切叶蚁与真菌
切叶蚁与蘑菇科的“真菌”存在着互利共生的关系,它们会对其照料并培育,运输队伍会将花草、叶片的物体运回巢穴,用来当作培育真菌的养分,并会消除可能对真菌产生威胁的霉菌与有害生物,建立出真菌“花园”。
对于真菌的威胁,如果是有害的叶子,切叶蚁会根据真菌发出的化学讯号,停止收集此类植物的叶片;如果是“尸养寄生性属真菌”,它会威胁真菌花园的存续,乃至整个蚁群,有6.6%的蚁群会在建立初期误种此种真菌,而1至2年的蚁群将提升至60%。切叶蚁的后胸侧板腺存在着放线菌门的假诺卡氏菌,它分泌的化学物质能够起到协助它们消灭这种真菌的效果,但仍无法小觑尸养寄生性属真菌的威胁性。
真菌花园不需要消耗能量制造繁殖用的孢子,它们能产生膨胀的“菌丝”,作为切叶蚁的作物。当真菌培养好后,切叶蚁就会将其“收成”,作为幼虫的食物,成蚁则以枝叶为食。这些真菌因为切叶蚁的照料而存续,切叶蚁的幼虫也需要真菌才能存活,彼此之间存在着专性互利共生的关系。
据研究,切叶蚁与真菌的共生关系在1,500万年前形成,要达到这种长度需要耗费3,000万年的长久时光。
来源:看中国
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