每當你在一株植物上看到一大群螞蟻時,很有可能這株植物身上也會有蚜蟲的身影。很多人都知道,螞蟻不會允許任何入侵者靠近蟻穴的周圍,那它們為什麼允許蚜蟲生活在它們的地盤?而且不會去傷害它們,這兩個物種相互依賴嗎?
在這篇文章中,我們將了解蚜蟲和螞蟻有趣的共存關係。但首先,讓我們先簡單的了解一下螞蟻和蚜蟲。
最聰明的昆蟲--螞蟻
全世界大約有12000種不同種類的螞蟻。螞蟻被認為是地球上最勤勞、最守紀律的生物,同時也被認為是最聰明的昆蟲。
螞蟻的身體有三個部位——頭部、胸部和腹部。頭部的前部有一對複眼和一對觸角,而運動則由連接在腹部的三對腿來推動。螞蟻的顏色從紅棕色到黑色不等。它們是群居性很強的昆蟲,生活在巨大的群體中。
蟻群通常居住在土壤的淺層,以土丘或巢穴的形式生活在地下和地上。它們也生活在樹木和灌木叢中。每個蟻群由以下幾部分組成:
一隻產數百隻卵的蟻后;與蟻后交配並幫助蟻群成長的雄蟻;雌性工蟻,其主要作用是保護蟻群,狩獵和收集食物,飼餵幼蟻及蟻后等。繁殖最快的昆蟲--蚜蟲
全世界大約有3900種不同的蚜蟲。蚜蟲是一種小昆蟲,身體柔軟,細長,呈梨形。它們的身體可以是黃色、綠色、紅色、棕色或黑色。它們有三對腿和一對觸角。蚜蟲可以有翅或無翅。大多數蚜蟲都有一對從腹部後部突出的,看起來像排氣管的膜孔。
蚜蟲可以無性繁殖,也可以有性繁殖。受精的越冬卵會在早春孵化成無翅的雌性。這些無翅雌性在7到10天內成熟,然後準備進行無性繁殖。
在夏季,雌蚜蟲會產生大量的卵,這些卵保留在它們的身體裡,直到它們準備產下年輕的幼小的雌蚜蟲。在這之後,每隻雌蚜蟲會產生大約40到60個世代。
然而,在夏末,有翅的雄蚜蟲也會和雌蚜蟲一起出生。這些雄蚜蟲和雌蚜蟲交配,產生數百個受精的越冬卵,以繼續生長周期。由於無性生殖和有性生殖周期的交替,蚜蟲群體的大小增長極快。蚜蟲也被認為是繁殖最快的昆蟲。
農民是非常討厭蚜蟲的。蚜蟲會影響植物的生長並降低它們的產量,它們通常會使植物的葉子枯萎或捲曲。而且蚜蟲的長期侵擾會削弱寄主植物的免疫系統,這使得它們很容易受到植物病毒等介質的二次感染。最終,寄主植物的健康狀況惡化,最後導致死亡。
螞蟻變成奶農
在生態系統中,螞蟻和蚜蟲之間的關係在共生、互惠和開發之間波動。當蚜蟲和螞蟻是共生關係時,螞蟻和蚜蟲都可以從這種關係中受益。
誰也想不到螞蟻會像人類一樣養牛,擠牛奶。這是真的,不過螞蟻養的是蚜蟲,擠得是「蜜露」。
先說說螞蟻是怎麼「放牛」的吧。作為合格的牧民的,家裡肯定要有牛。蚜蟲是繁殖最快的昆蟲,那麼肯定特別容易找到,而且找到就是一群。
當一隻螞蟻尋找到蚜蟲群時,它會返回巢穴,並在途中留下信息素,讓蟻群可以沿著它留下的蹤跡尋找到蚜蟲群。
從這之後,蚜蟲實際上就被螞蟻「奴役」了。螞蟻會釋放出帶有鎮定劑效果的化學物質,將蚜蟲馴服和控制,而且,為了讓蚜蟲安心「產奶」,螞蟻可能還會咬掉它們的翅膀。這聽起來有點像恐怖故事。
蚜蟲是依靠植物的汁液生存的。它們會用嘴巴上的「針管」刺穿植物的外皮,吸取植物的汁液再將其消化,然後分泌出一種亮晶晶的粘性物質,被叫作「蜜露」。
這種蜜露含糖量非常高,是螞蟻和其它蚜蟲捕食者的能量來源。螞蟻以蜜露為食,作為回報,它們保護蚜蟲免受天敵的傷害。
牛奶是個好東西,誰不想每天來上一杯呢?
聰明的螞蟻肯定也是這麼想的,所以它們養了蚜蟲,學會了「擠奶」。每當給蚜蟲「擠奶」,螞蟻就會用頭上的觸角「按摩」蚜蟲的腹部,刺激它們排出蜜露。
科學研究表明,有蟻群幫助下的蚜蟲排出蜜露的速度,要比沒有螞蟻幫助的蚜蟲更快。此外,這些研究還表明,蚜蟲通過螞蟻互惠作用分泌的蜜露含有更豐富的營養物質,因為它含有明顯較高濃度的胺基酸和蔗糖。
螞蟻的「牧牛大法」
為了確保蚜蟲的健康和「產奶量」,當附近的植物營養缺乏時,螞蟻就會把蚜蟲背到新的「牧場」。為它們提供庇護所,照顧它們的幼崽,並保護它們不受瓢蟲等肉食性昆蟲的侵害。
有些種類的螞蟻在冬天會繼續照顧蚜蟲。例如玉米地裡的蚜蟲和螞蟻,在秋天,蚜蟲在玉米地的土壤中產卵,螞蟻就會把蚜蟲卵收集起來帶到巢中,儲存在溫度和溼度最適宜的地方過冬。到了春天,當蚜蟲孵化後,螞蟻就會把它們從巢穴中帶到植物上。
玉米地裡有一種生長極快的雜草,可以在春天的玉米地裡生長,螞蟻把新孵化的蚜蟲帶到上面,讓它們臨時寄居在雜草身上,這樣它們就可以開始覓食了。一旦玉米植株開始生長,螞蟻就會把它們的「奶牛」轉移到玉米植株上。
不過當蚜蟲的數量太多,或是螞蟻照顧不過來時,它們可能會選擇不同的做法。
如果蚜蟲出現營養不良或死亡的跡象,螞蟻會將它們視為對蚜蟲群的潛在威脅,它們會迅速趕走這些生病、死亡或病怏怏的蚜蟲,將它們移至遠離蚜蟲群體的安全距離,然後無情地將它們處理掉。
然而,當螞蟻沒有了其它食物來源時,它們的共生關係就會改變。在這種情況下,螞蟻不再表現出對蚜蟲的互惠行為。相反,螞蟻開始捕食蚜蟲,以獲取它們體內的蛋白質。
螞蟻是高度活躍的昆蟲,每天長途跋涉覓食,它們依靠糖作為主要的能量來源。此外,螞蟻也需要飲食高蛋白。因為蟻后產卵需要蛋白質,而幼蟲的生長和營養則也需要蛋白質。
螞蟻控制著蚜蟲的繁殖能力,它們會選擇「產奶量」最高的蚜蟲,同時淘汰「產奶量」最低的蚜蟲。螞蟻的這種飼養方式,很像人類專門挑選家畜擇優培養的特徵。
螞蟻太聰明了,這種方式確保了蚜蟲群的健康和蜜露的生產,不僅控制了蚜蟲的數量,還能為螞蟻提供了一個容易獲得的蛋白質來源。雖然可能有點殘忍,但這和人類在雞的產蛋不足時吃掉它們沒什麼區別。
結語
有些人可能會認為蚜蟲在這種互惠互利的交易中得到了更壞的結果—蚜蟲幾乎成了螞蟻的俘虜,螞蟻確實至少吃掉了蚜蟲群體的一部分,但它們控制了蚜蟲的種群數量和蚜蟲的健康。
而且,這些身體柔軟的蚜蟲對天敵的抵抗力微乎其微,它們只能躲起來。所以它們願意用自由來換取螞蟻提供的保護,使它們免受寄生蟲和瓢蟲等捕食者的傷害。
蚜蟲依靠螞蟻的保護,螞蟻依靠蚜蟲來維持生存。因此,螞蟻和蚜蟲之間形成了相互適應的共生關係。