這種小螞蟻,為何能入侵全世界、組成橫越大洋的超級帝國?

2021-01-19 果殼

作者：深山蟲吟

編輯：遊識猷


一位女王帶領著手下的一群臣民，日夜守護家園抵抗外敵的入侵——這大概是人們對螞蟻最普遍的印象了。不過螞蟻的巢群結構並非獨此一種，比如很多螞蟻就有複數個蟻后「聯合執政」；相反的也有極少數螞蟻只有繁殖蟻，沒有工蟻，完全靠寄居在其他螞蟻巢裡討生活。


不論哪種情況，蟻群的壽命都取決於蟻后的壽命；當蟻后死亡，巢群也就走向了終結。但一些螞蟻可以形成在空間和時間上都遠遠超越普通蟻群的群體，那就是以親緣關係為紐帶，將大量巢群聯結在一起的超級群落。


一般來說，螞蟻的繁殖蟻在婚飛之後，完成交配的雌性會脫去翅膀並找一個安全的地方培養第一批工蟻；直到第一撥工蟻羽化，蟻后才能結束白手起家親自上陣的生活。只有極少數新蟻后能夠成功熬過這一關，建立起龐大的螞蟻王國。


大部分螞蟻都是以婚飛的形式交配，交配之後蟻后不再需要雄性，而有活性的精子可以被蟻后儲存十年以上。


但是對於有超級群落結構的螞蟻種類來說，婚飛後新蟻后往往會帶上一波姐妹在原來的巢穴附近開拓新據點，或者乾脆直接回娘家。這樣一來，同一地區內的大量蟻巢就會靠著親緣關係聯繫在一起，互相把對方視為同伴，甚至連巢穴都可以相通。就算一隻蟻后死了，她的姐妹還會繼續維持蟻群；等她的姐妹也相繼老去，還會有無數的女兒孫女侄女接班，子子孫孫無窮盡也。


日本北海道就有一個巨型的石狩紅蟻（Formica yessensis）超級群落。據估計，這個超級群落包含了超過三億工蟻，一百萬蟻后；整個巢群由4.5萬個蟻巢連在一起，總共佔地2.7平方千米。投射到人類尺度上的話，儼然是一個不得了的帝國了[1]。


但是在阿根廷蟻看來，石狩紅蟻的王國也就是個小小的城邦。


阿根廷蟻。（圖片出處：wiki）


阿根廷蟻是原產南美的世界性入侵物種；它們雖然不會像紅火蟻那樣攻擊人類，但是會給當地的生態和農業等帶來巨大的麻煩。


隨著阿根廷蟻的擴張，人們開始注意到有些地區的阿根廷蟻行為明顯和其他地方不同。美國的東西部都有阿根廷蟻，東部的看起來沒什麼特別，但西海岸的阿根廷蟻就算來自不同的巢穴，見了面也一團和氣，仿佛是一家人一樣。後者因為沒有內部鬥爭，一心對外，讓本土的螞蟻毫無招架之力。之後研究者們發現，原來加州的阿根廷蟻組成了一個綿延900千米的超級群落；此外還存在另外若干規模較小的超級群落。


無獨有偶，歐洲也有一個巨型阿根廷蟻群落；這個群落沿著地中海海岸線綿延6000千米，跨越葡萄牙、西班牙、法國和義大利四個國家[2]。日本西海岸則又有一個稍小的超級群落。


歐洲的阿根廷蟻超級群落，空心點屬於另一個較小的超級群落。（圖片出處：參考文獻2）


更令人驚訝的是，來自美國、歐洲和日本這三個群落的螞蟻在實驗室裡相遇後，它們居然一見如故，互相都把對方當做自己的巢友對待。之後的另一項研究發現它們還能和來自夏威夷、澳洲和紐西蘭的另外三個超級群落打成一片。


基因分析表明這些螞蟻的親緣關係確實非常接近；如果遇上親緣關係較遠的蟻群，它們依然會照常發起攻擊。所以螞蟻們既沒有認錯人，也沒有變成和平主義者——它們雖然遠隔重洋，卻是貨真價實的一家人。


就這樣，一個跨越了不同國家、大洲和時區的螞蟻版「日不落帝國」出現在人們眼前。



 
阿根廷蟻分布在歐洲、加利福尼亞、夏威夷、日本、澳洲和紐西蘭的全球性超級群落（橙色圓點和紅色方塊）。（圖片出處：參考文獻3）


一些科學家認為，這個全球性超級群落的「開國元老」可能是當年登陸歐洲並創建起第一個超級群落的一小撮阿根廷蟻，而另外幾國的超級蟻群都是之後自歐洲出發的殖民部隊。有些超級群落的歷史已經超過一個世紀，但依然有著和海外同胞相似的基因，在演化上顯得相當保守；這也是它們能一直維持親緣關係的原因之一吧。至於這些跨洲的蟻群是否會藉助人類活動互相串門，實現真正的「國際交流」，就得等更多研究來揭曉了。


石狩紅蟻。 圖片來源：www.3lian.com 


和石狩紅蟻這樣自然形成超級群落的螞蟻不同，阿根廷蟻在它們的老家南美洲和大部分螞蟻一樣不愛和鄰居來往，老老實實地守著自家一畝三分地。但是當阿根廷蟻被人類帶出國門，成為活躍在世界舞臺上的入侵物種後，一個不得了的怪物悄然誕生了。被人類帶出南美的阿根廷蟻經歷了蟲子的「奠基者效應」，當一小撮親緣關係很近的螞蟻來到缺乏同類競爭者的新大陸後，它們得以毫無阻礙地擴張成一個包含無數蟻巢的超級群落。


從這個角度來說，阿根廷蟻的日不落帝國，其實是人類文明孕育出來的超級群落。



參考文獻

1.Higashi, Seigo, and Katsusuke Yamauchi. "Influence of a supercolonial ant Formica (Formica) yessensis Forel on the distribution of other ants in Ishikari Coast [Japan]." Japanese Journal of Ecology (1979).

2.Giraud, Tatiana, Jes S. Pedersen, and Laurent Keller. "Evolution of supercolonies: the Argentine ants of southern Europe." Proceedings of the National Academy of Sciences 99.9 (2002): 6075-6079.

3.Van Wilgenburg, Ellen, Candice W. Torres, and Neil D. Tsutsui. "The global expansion of a single ant supercolony." Evolutionary Applications 3.2 (2010): 136-143.
 



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