婆羅洲熱帶雨林林冠層的自爆螞蟻
在生存競爭極為激烈的熱帶雨林中,存活下來並不是一件容易的事情。熱帶生物為了避免被殺,或獲得資源,進化出了紛繁複雜的形態和生存策略。其中在東南亞的熱帶雨林中,一些社會性昆蟲,如白蟻和螞蟻,竟然進化出了「自我爆炸」殺敵的方式,來保全集體。
社會性生存的白蟻、蜜蜂或螞蟻,具有複雜多層級的社會分工,蟻后一身負責產卵,兵蟻負責保護巢穴,工蟻負責照顧寶寶或採集食物等等。由於社會的高度分工,社會性的蜜蜂或螞蟻,進化出了犧牲自我,保全集體的生存策略,如蜜蜂在叮人之後,就會死掉,自我犧牲。更神的是,1916年,科學家發現了「螞蟻自爆」的現象。
在東南亞的熱帶雨林中,有一些奇特的螞蟻在受到攻擊的時候,會把自己碎裂,自爆產生毒液,與敵人同歸於盡,來保護螞蟻帝國。
螞蟻是雨林中較為兇悍的動物,大多能叮會咬,而且能噴射蟻酸,很多動物都害怕螞蟻,或者躲著它,或者擬態它,免遭螞蟻攻擊。螞蟻由於數量龐大,種類繁多,因此螞蟻也是螞蟻的天敵,不同的種類也相互攻擊,獵殺和競爭生存空間。為了避免被其它螞蟻KO, 不同的螞蟻因此進化出來不同的防禦策略,「自殺式爆炸」就是其中一種非常獨特自保策略。
自爆螞蟻在熱帶雨林中是非常罕見的,由於地處偏遠,自發現之後就很少受到科學家的關注,自1936年之後,再也沒發現過自爆的螞蟻新種。不過螞蟻自爆的現象研究近些年又逐漸火起來。2012年,捷克科學家在東南亞熱帶雨林發現,一種生活在五六十米高的婆羅雙樹上的白蟻(Neocapritermes taracua)的工蟻會自爆,保護蟻群(science 2012)。2018年,維也納自然歷史博物館的昆蟲學家在婆羅洲發現了一種新物種「自爆螞蟻」(Colobopsis explodens),同樣具有自殺式爆炸的防禦策略。炸藥是TNT,衛報科學記者將這種新種自爆螞蟻稱之為T-ant-T,叫法頗有神韻。
自爆螞蟻舉起腹部警告對手
這種自爆螞蟻生活在熱帶雨林的林冠層,頭部和背部呈紅色,腹部黑色,主要以樹幹上的地衣、蜜露、菌類孢子和死屍為食。自爆螞蟻外形上看,紅色的外表異常顯眼,又沒有大顎可撕咬或叮人,但它卻擁有超級巨大的下顎腺體,從頭部聯通腹部,裡面含有黃色粘稠的毒液。
倘若遇到諸如黃猄蟻等對手的時候,自爆螞蟻會舉起腹部,先警告敵人。如果不奏效,就會咬住敵人,然後自己爆炸,用黃色粘稠的毒液攻擊對手,犧牲自己以保護螞蟻家園。
自爆螞蟻襲擊一隻黃猄蟻
自爆螞蟻分泌辛辣的黃色粘稠毒液殺死對手
2012年發現的自爆白蟻,通常是年老的工蟻,它們體內積累一種藍色晶狀體蛋白,然後在衰老之後,自殺保護白蟻群。與自爆白蟻不同的是,自爆螞蟻的個體通常都是螞蟻群中個頭較小個體,它們都是不會繁殖的雌性,通過某種獨特的控制力量,選擇自己結束自己的命運。
在螞蟻帝國的超級社會之中,自爆的工蟻就好比一個個不能自我的「機器」零件,為了保全更大的螞蟻或者螞蟻群,選擇自殺式的方式來貢獻自己的力量。結束自己的生命,只是為了別的生命能夠活的更好,這種獨特的行為只有在社會性的超級生物中才會出現。用遺傳的角度解釋,就是通過保全群體的基因,爆炸螞蟻的基因就可以得以傳遞下去。
有趣的是,在自爆螞蟻帝國之中,還有一種非常特化的螞蟻:看門蟻。
看門蟻同樣是一種不會繁殖的雌性螞蟻,它們的職責是後衛家園,保衛帝國免受侵害。看門蟻個頭比自爆的工蟻要大,奇特的的是它們的頭部已經特化成為一個盾牌。
看門蟻守在蟻穴門口,五六隻聚在一起,當有敵人侵入的時候,可以用頭抵住洞口,用重型武器超級盾牌把住大門。其形態之獨特,與自爆的行為有得一拼,同樣令人對雨林現象感到驚奇。
自爆螞蟻群中另外一種特化的兵蟻:看門蟻
自爆螞蟻工蟻與看門蟻額頭形態對比圖
詭異的是,無論是自我爆炸為國犧牲,還是頭頂重型盾牌的看門蟻,都是雌性螞蟻,準確的說是沒有生殖能力的雌性螞蟻。具有性生活的雌性,只是專注於生殖後代,沒有性生活的雌性則特化成為超級無敵的自我爆炸的極端分子和頭頂千斤的門神。
那麼,雄性螞蟻幹什麼去了呢?雄性螞蟻似乎只是在交配季節出現,在婚飛的時候才從洞中出來,與雌性追逐交配,然後就消失在雨林高處,很難被發現。除了傳遞基因與性,雄性到底還為螞蟻帝國貢獻了什麼,還有待科學家的發現。
2012年,捷克科學家在東南亞熱帶雨林發現,一種白蟻(Neocapritermes taracua)年老之後的工蟻會自爆,通過累積一種藍色蛋白引發爆炸,來保護蟻群(science 2012)。
參考資料:
Editor’s Choice @Biotropica 48(4): Diet of Borneo’s Exploding Ants
http://biotropica.org/editors-choice-biotropica-484/
New species of 『exploding ant』 discovered in Borneo
https://news.mongabay.com/2018/04/new-species-of-exploding-ant-discovered-in-borneo/
T-ant-T: meet the exploding ants of Borneo
https://www.theguardian.com/world/2018/apr/20/exploding-ants-borneo-colobopsis-explodens
Laciny A, Zettel H, Kopchinskiy A, Pretzer C, Pal A, Salim KA, Rahimi MJ, Hoenigsberger M, Lim L, Jaitrong W, Druzhinina IS (2018) Colobopsis explodens sp. n., model species for studies on 「exploding ants」 (Hymenoptera, Formicidae), with biological notes and first illustrations of males of the Colobopsis cylindrica group. ZooKeys 751: 1-40.
Diane W. Davidson, Alexey Kopchinskiy, Kamariah Abu Salim, Marica Grujic, Linda Lim, Chan Chin Mei, Tappey H. Jones, Dale Casamatta, Lea Atanasova, Irina S. Druzhinina (2016) Nutrition of Borneo’s 『exploding』 ants (Hymenoptera: Formicidae: Colobopsis): a preliminary assessment Biotropica 48(4): 518-527.
Sobotnik, J. , et al. "Explosive Backpacks in Old Termite Workers." Science 337.6093(2012):436-436.
圖片均來自文獻插圖或連結中的插圖
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