切葉蟻: 病菌也拿我沒轍

2020-12-03 中國網財經

  ■動物城

  前不久,美國再次爆出「超級細菌」新聞,挑動人們敏感的神經。病原菌,這些直徑不足1微米,肉眼看不到的傢伙,在我們的生活中幾乎無處不在。致病性的細菌、黴菌可侵入人體,導致人體罹患各種疾病。

  這些讓人深惡痛絕的菌類卻是一種螞蟻賴以生存的源泉。它們不僅不會被菌傷害到,反而將其「玩弄」於股掌之間。究竟是何種螞蟻能有如此與生俱來的「神功」?

   神奇的育菇術

  這種神奇的螞蟻就是生活在美洲熱帶和副熱帶地區的切葉蟻。切葉蟻因其可以切割樹葉而得名,人們也曾錯誤地認為切割下的樹葉就是它們的食物,但其實它們食物獲得的過程要複雜的多,切割樹葉只是第一步。

  切葉蟻與其它蟻類一樣,也是社會分工極強的群居動物。在這其中,強壯的工蟻負責切割樹葉;工蟻通過尾部的快速震動使牙齒產生電鋸般的切割力,將葉子切成小塊,而後將切好的葉片背回它們的地下「宮殿」。

  樹葉運回蟻穴後,由園丁蟻負責後續的育菇工作。樹葉要經過園丁蟻的清潔和整理,而後被一排排緊湊地堆砌起來,固定在適宜的位置。隨後,園丁蟻將自身的分泌物塗抹在葉片上,這些分泌物富含多種酶類,能將葉片鞣化;使其表面形成粘液層。粘液層中富含多種營養物質,是天然的培養基,園丁蟻再在其上「播種」少量自己培育的真菌。

  接下來是菌絲的生長階段,園丁蟻會將自己的糞便作為肥料噴灑在葉片上;菌絲的生長速度很快,蘑菇可能在幾天內就會鑽出葉漿,慢慢長大。蘑菇頂部會分泌出黏液,黏液種富含各種營養,切葉蟻會來到這裡吸吮黏液;釋放出表層黏液後,蘑菇頂部會慢慢變硬,那裡則積聚了許多蛋白質,此時蛋白質就成為了切葉蟻的美食。

  這就是切葉蟻「種」蘑菇的整個過程,它們一生唯一的食物就是這些真菌!

   「百菌不侵」之身

  如果你認為切葉蟻只要切割葉片,撒下菌種就能輕鬆獲得美食,那就大錯特錯了。正如人種植莊稼一樣,播種之後還需除草、施肥、噴藥等精心的照料才能有好的收成。

  為了使種下的真菌能快速生長,蟻穴內的環境是非常適宜菌類生長的,這也為其他雜菌的生長創造了有利的條件。在整個菌的種植過程中,切葉蟻主要面對兩方面的困難,其一是怎樣保證種下的真菌不被其他雜菌汙染;其二就是在被眾多菌類團團包圍的環境中怎樣保護自身不被細菌或真菌侵染。

  為了避免環境中的雜菌汙染種植的蘑菇,切葉蟻的嘴巴和前肢上進化出了許多細小的腺窩,腺窩中充斥著一種可以產生鏈酶素的寄生菌;這些腺窩有相應的細小孔道能通向切葉蟻身體外部,從而將鏈黴素分泌在菌絲周圍。相關研究證明,不同地域的切葉蟻還會根據周圍環境中有害病菌種類,自動調整所分泌鏈黴素的有效成分。如果分泌的鏈黴素不能將雜菌殺死,切葉蟻會將被雜菌汙染的蘑菇挑出,並將這些蘑菇背到遠離蟻穴的地方丟棄。

  切葉蟻雖然時刻被各類病原菌所包圍,但令人驚訝的是它們身上竟然沒有任何病菌存在。它們是如何保持如此高的清潔度的呢?原來,切葉蟻選擇了與一種假諾卡氏菌屬的細菌「共生」。這種細菌如盔甲般附著於切葉蟻的體表,一旦螞蟻被病原體侵入,這層細菌鑄成的盔甲就會分泌抗生素,從而幫助了螞蟻抵抗入侵的病原體和黴菌。

  看到這裡,你一定會感到忿忿不平,為何對人類而言如此恐怖的病原菌,在切葉蟻這裡成了美食;並且,面對病原菌的侵害,也能不費吹灰之力就能輕鬆將其擺平。

  同樣,這也令科學家百思不得其解。目前,科學家已經從切葉蟻身上分離得到了多種菌株,並提取了相應的基因序列,用以檢測其產生的相應抗體對人類是否有活性。期望能利用這些特殊的菌群製造出新的抗生素,幫助人類更有效地治療疾病。或許不久的將來,人類也能如切葉蟻一般,輕鬆應對各種病原菌的挑戰!

  (作者系中國科學院動物研究所在讀博士生)

(責任編輯:羅伯特)

免責聲明:中國網財經轉載此文目的在於傳遞更多信息,不代表本網的觀點和立場。文章內容僅供參考,不構成投資建議。投資者據此操作,風險自擔。

相關焦點

  • 不要蟻后,到處漂流——刻紋稜胸切葉蟻
    別猜了,我不是要介紹行軍蟻那群兇殘的傢伙,而是刻紋稜胸切葉蟻(Pristomyrmex punctatus)。剛入門螞蟻時,在野外各種找,當時還是毫無經驗卻還急功近利的「毛頭小子」,挖掘螞蟻巢穴,總是找不著蟻后娘娘的寢宮,輕言放棄,然後繼續尋找下一個目標,結果肯定是一無所獲。
  • 音頻 | 聽故事 · 學語文 |《蟻棲樹為什麼不怕切葉蟻》
    一天,有一隻切葉蟻爬到了樹幹上。小樹問:「你來幹什麼?」切葉蟻傲慢地說:「我來切葉片。」小樹接著問:「你切葉片幹什麼?」「吃唄!」切葉蟻昂著頭說。「不可以!」小樹叫起來,「綠葉是我們的糧倉,我們靠它補充營養。」正在這時,刮來一陣大風,把切葉蟻從樹上吹了下來。
  • 老外作死挑戰,讓切葉蟻撕咬60秒,結果疼得齜牙咧嘴,鮮血直流?
    沒錯,就是切葉蟻,它們的牙齒到底有多厲害呢?看看這位愛作死的老外就知道了,他想挑戰一下切葉蟻的牙齒,讓切葉蟻在自己的手指上撕咬60秒,結果會如何呢?老外還真是愛「作死」啊,是太閒了還是你們人太少了?就算想看看切葉蟻的厲害,也可以用別的東西做實驗啊,連就算想看看切葉蟻的厲害,也可以用別的東西做實驗啊,連自己都下得去手,可真夠狠的,那麼結果究竟會如何呢?小編在這裡先劇透一下,場面有點血腥,慎看!
  • 切葉蟻身上發現首個生物礦物盔甲
    新的事實證明,切葉蟻要比我們之前想像的還要頑強。 一項新的研究中,科研人員在一種中美洲切葉蟻的外骨骼上發現了天然的甲殼。這種類似盔甲的塗層由鎂含量很高的方解石構成,這種塗層在之前只被發現存在於另一種生物結構中:海膽的牙齒,它可以磨碎石灰石。
  • 長沙海關首次截獲活體南美切葉蟻
    紅網時刻6月17日訊(記者 陳彥兵)6月15日,長沙海關所屬的長沙郵局海關從英國入境郵件中截獲43管活體螞蟻,經鑑定這批活體螞蟻為南美切葉蟻,該品種為長沙海關首次從我省國際郵件渠道截獲。經鑑定,這批活體螞蟻為南美切葉蟻。
  • 成都空港首次截獲德國切葉蟻
    經四川檢驗檢疫局技術中心鑑定,此次從入境快件中截獲的螞蟻為兩種,一種為子彈蟻,另一種為切葉蟻。切葉蟻為四川口岸首次截獲。在某些地區,切葉蟻被認為是破壞農作物的大害蟲,它們會破壞農作物,在地下做巢破壞路面和農場。它能在24小時內把一棵橘子樹完全破壞,切葉蟻的丟棄物中含有抑制農作物生長的物質,抑制作用能超過30天。
  • 物種進化,切葉蟻——一個神奇的終極超個體動物
    而在美洲大陸生活的切葉蟻,就像是進化到了人類的農耕文明,有著明確分工的社會,還能自給自足的生活。切葉蟻,顧名思義,因為它們喜歡把樹葉切割成一片片的,然後舉著走路,所以才得到了這個名字。但切葉蟻切樹葉,不是為了自己吃,而是為了去養殖另外一種真菌,它們再靠吃真菌為生。所以,切葉蟻可以算是螞蟻裡的農民。再說得具體一點,是一群種蘑菇的農民。
  • 亞馬遜探索系列 切葉蟻種蘑菇「自給自足」(圖)
    這就是切葉蟻,又叫蘑菇蟻。  切葉蟻的食物加工過程很有趣。體型最大的工蟻離巢去搜索它們喜好的植物葉子,利用刀子一樣鋒利的牙齒,通過尾部的快速振動使牙齒產生電鋸般的震動,把葉子切下新月形的一片來。同時,它們發出信號,招來其他工蟻加入到鋸葉的行列中。切下一片葉子的工蟻就背著自己的「勞動成果」回到蟻穴去。
  • 切葉蟻「堆肥」產生溫室氣體—新聞—科學網
    切葉蟻 切葉蟻以產生大量垃圾而聞名。事實上,這種螞蟻可以製造出浴缸大小、齊膝高的垃圾堆,裡面不僅有樹葉,還有螞蟻的糞便、細菌和死螞蟻。 現在,研究人員發現這些巨大的垃圾堆也是溫室氣體的有力來源。 研究人員分析了哥斯大黎加西南部22個切葉蟻丘的氣體排放情況。他們發現,在這些「垃圾堆」潮溼、缺氧的環境中,細菌會產生大量的甲烷和一氧化二氮。
  • 《地下蟻國》加入新生物 南美切葉蟻肆意啃食凌虐雨林
    近日,該作開發商宣布已經對遊戲進行了更新,此次更新加入了新生物「南美切葉蟻」和全新關卡。一起來看看吧~從此次預告片視頻來看,此次更新將加入雨林環境,2個全新關卡和多種新挑戰內容。這些切葉蟻能夠很完美的將葉子切除並進行搬運,大型的南美切葉蟻甚至可以與捕食者戰鬥。
  • 切葉蟻為何要切割葉子?研究發現並非為了食用,而是為了「耕種」
    今天要介紹的這種螞蟻雖然不會對人類造成直接的威脅,但如果它們出現在你家的後花園裡,那麼就要擔心它們會把後花園裡的所有樹葉都搬走,它們就是切葉蟻。相信很多朋友通過自然紀錄片都見過切葉蟻,這種螞蟻出現在人類的鏡頭面前時,通常都在切割葉子或者搬運葉子,這就是大部分切葉蟻一生的使命。
  • Pest Management Science|「推-拉」策略在切葉蟻治理中的應用
    切葉蟻(Leaf-cutting ants,LCAs)是南美地區最重要的林木害蟲之一,通過切割新鮮植物組織為其共生菌提供養分。目前,對於它們的控制,幾乎完全是通過使用限制使用的有毒誘餌進行的。切葉蟻是多食性或雜食性昆蟲,但是研究人員發現,其對特定植物種類的葉片表現出顯著的偏好性。
  • 切葉蟻的智商有多高?竟然比人類更早「搞農業」,搞得有模有樣
    世界之大無奇不有,很多看起來毫不起眼的生物,事實上卻都蘊藏著巨大的研究價值,它們也都有著難以想像的「智慧」,比方說生活在南美洲熱帶叢林中的切葉蟻,它們就是一種非常奇怪的螞蟻,研究認為,切葉蟻掌握農業種植技術的時間,要遠比人類早很多。
  • 百度文庫的邏輯:法律拿我沒轍 爾等能奈我何?
    就比如把一些來歷不明的商品放到自己特定的商店裡來賣,對外則宣稱我會用賣這些商品的錢來安撫這些商品合法的主人。在這裡,我們絲毫看不到2010年版權之爭的硝煙,就在剛剛過去的2010年,「文著協將維權方向轉向百度,與盛大文學召開聯合發布會,指責百度及百度文庫侵權。同時,盛大文學宣布,就旗下五部網絡小說向百度進行維權訴訟。上海市盧灣區法院受理此案。
  • 首次在昆蟲「切葉蟻」身上發現礦物盔甲
    沒有盔甲的巨首芭切葉蟻(左)和有盔甲的巨首芭切葉蟻(右)。團隊在一種名為巨首芭切葉蟻的工蟻外骨骼上,發現覆蓋了一層富含鎂的方解石盔甲,這個盔甲隨蟻成長而增加硬度,甚至幾乎覆蓋全身。團隊又發現,擁有這副盔甲的工蟻,存活率比沒有盔甲的高,相信是因為盔甲能保護它們,不被金龜子綠僵菌這種致病真菌感染。
  • 【科技資訊】揭示螞蟻社會分工奧秘 創新班學子繪製首張切葉蟻RNA編輯圖譜
    9月30日,「華南理工大學—深圳華大基因研究院」生命科學創新學院基因組科學創新班、2010級生物化學與分子生物學專業碩士生李啟業為第一作者,2011級微生物學專業博士生王宗吉為並列第一作者,2010級生物技術專業本科生周暘為署名作者,華南理工大學為第一完成單位,深圳華大基因研究院、丹麥哥本哈根大學等單位共同合作完成的《切葉蟻等級特異的RNA編輯組》(Caste-specific RNA
  • 牛肉不要拿過來就切,切對了才能口感好!
    牛肉不要拿過來就切,切對了才能口感好! 牛肉是我們日常烹飪中 常用的食材之一 雖然很多人都會烹飪牛肉 但是在處理牛肉時 方法上卻出了錯 就拿切牛肉為例 一般人無論是切片還是切條
  • 他無懼達克賽德父子,力壓反監視者,連惡靈騎士和幽靈也拿他沒轍
    身上的鐵鏈讓我們聯想到了漫威的惡靈騎士,而對於黑死帝來說,連惡靈騎士和幽靈拿他都沒有辦法,一點都沒轍,即使是地獄之火和審判之眼,也難作用於黑死帝,因為他沒有靈魂。在DC宇宙,說起哪個反派強的時候,經常能聽到的就是網友說的:你們把達叔放在哪裡?把反監視者忽略了嗎?
  • 該國領土面積全球第二,卻不肯花錢鞏固國防,連美國拿他們也沒轍
    這樣的規模可能還沒有一個國家的警察數量多,他們沒有先進的軍艦,沒有核潛艇等等,一個3面環海的國家,海軍沒有任何拿得出手的武器,更別說什麼大國海軍了。但就是這樣一個軍事實力弱小的國家,世界上沒有任何國家敢欺負他們。為什麼?因為他們有一個非常強大的盟友,這個國家就是和他們南邊相鄰的美國。在加拿大看來,美國是他們最好的盟友,任何時候絕不會對他們動手的。