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T-ant-T:热带蚂蚁自爆杀敌保卫国家

已有 960 次阅读 2019-4-20 10:53 |系统分类:科普集锦| 蚂蚁, 生态, 行为, 自爆, 防御

婆罗洲热带雨林林冠层的自爆蚂蚁


在生存竞争极为激烈的热带雨林中,存活下来并不是一件容易的事情。热带生物为了避免被杀,或获得资源,进化出了纷繁复杂的形态和生存策略。其中在东南亚的热带雨林中,一些社会性昆虫,如白蚁和蚂蚁,竟然进化出了“自我爆炸”杀敌的方式,来保全集体。


社会性生存的白蚁、蜜蜂或蚂蚁,具有复杂多层级的社会分工,蚁后一身负责产卵,兵蚁负责保护巢穴,工蚁负责照顾宝宝或采集食物等等。由于社会的高度分工,社会性的蜜蜂或蚂蚁,进化出了牺牲自我,保全集体的生存策略,如蜜蜂在叮人之后,就会死掉,自我牺牲。更神的是,1916年,科学家发现了“蚂蚁自爆”的现象。




蚂蚁自我爆炸


在东南亚的热带雨林中,有一些奇特的蚂蚁在受到攻击的时候,会把自己碎裂,自爆产生毒液,与敌人同归于尽,来保护蚂蚁帝国。


蚂蚁是雨林中较为凶悍的动物,大多能叮会咬,而且能喷射蚁酸,很多动物都害怕蚂蚁,或者躲着它,或者拟态它,免遭蚂蚁攻击。蚂蚁由于数量庞大,种类繁多,因此蚂蚁也是蚂蚁的天敌,不同的种类也相互攻击,猎杀和竞争生存空间。为了避免被其它蚂蚁KO, 不同的蚂蚁因此进化出来不同的防御策略,“自杀式爆炸”就是其中一种非常独特自保策略。


自爆蚂蚁在热带雨林中是非常罕见的,由于地处偏远,自发现之后就很少受到科学家的关注,自1936年之后,再也没发现过自爆的蚂蚁新种。不过蚂蚁自爆的现象研究近些年又逐渐火起来。2012年,捷克科学家在东南亚热带雨林发现,一种生活在五六十米高的婆罗双树上的白蚁(Neocapritermes taracua)的工蚁会自爆,保护蚁群(science 2012)。2018年,维也纳自然历史博物馆的昆虫学家在婆罗洲发现了一种新物种“自爆蚂蚁”(Colobopsis explodens),同样具有自杀式爆炸的防御策略。炸药是TNT,卫报科学记者将这种新种自爆蚂蚁称之为T-ant-T,叫法颇有神韵。


自爆蚂蚁举起腹部警告对手


这种自爆蚂蚁生活在热带雨林的林冠层,头部和背部呈红色,腹部黑色,主要以树干上的地衣、蜜露、菌类孢子和死尸为食。自爆蚂蚁外形上看,红色的外表异常显眼,又没有大颚可撕咬或叮人,但它却拥有超级巨大的下颚腺体,从头部联通腹部,里面含有黄色粘稠的毒液。


倘若遇到诸如黄猄蚁等对手的时候,自爆蚂蚁会举起腹部,先警告敌人。如果不奏效,就会咬住敌人,然后自己爆炸,用黄色粘稠的毒液攻击对手,牺牲自己以保护蚂蚁家园。


自爆蚂蚁袭击一只黄猄蚁



自爆蚂蚁分泌辛辣的黄色粘稠毒液杀死对手


2012年发现的自爆白蚁,通常是年老的工蚁,它们体内积累一种蓝色晶状体蛋白,然后在衰老之后,自杀保护白蚁群。与自爆白蚁不同的是,自爆蚂蚁的个体通常都是蚂蚁群中个头较小个体,它们都是不会繁殖的雌性,通过某种独特的控制力量,选择自己结束自己的命运。


在蚂蚁帝国的超级社会之中,自爆的工蚁就好比一个个不能自我的“机器”零件,为了保全更大的蚂蚁或者蚂蚁群,选择自杀式的方式来贡献自己的力量。结束自己的生命,只是为了别的生命能够活的更好,这种独特的行为只有在社会性的超级生物中才会出现。用遗传的角度解释,就是通过保全群体的基因,爆炸蚂蚁的基因就可以得以传递下去。





看门蚁:自爆蚂蚁的兄弟



有趣的是,在自爆蚂蚁帝国之中,还有一种非常特化的蚂蚁:看门蚁。


看门蚁同样是一种不会繁殖的雌性蚂蚁,它们的职责是后卫家园,保卫帝国免受侵害。看门蚁个头比自爆的工蚁要大,奇特的的是它们的头部已经特化成为一个盾牌。


看门蚁守在蚁穴门口,五六只聚在一起,当有敌人侵入的时候,可以用头抵住洞口,用重型武器超级盾牌把住大门。其形态之独特,与自爆的行为有得一拼,同样令人对雨林现象感到惊奇。


自爆蚂蚁群中另外一种特化的兵蚁:看门


自爆蚂蚁工蚁与看门蚁额头形态对比图


诡异的是,无论是自我爆炸为国牺牲,还是头顶重型盾牌的看门蚁,都是雌性蚂蚁,准确的说是没有生殖能力的雌性蚂蚁。具有性生活的雌性,只是专注于生殖后代,没有性生活的雌性则特化成为超级无敌的自我爆炸的极端分子和头顶千斤的门神。


那么,雄性蚂蚁干什么去了呢?雄性蚂蚁似乎只是在交配季节出现,在婚飞的时候才从洞中出来,与雌性追逐交配,然后就消失在雨林高处,很难被发现。除了传递基因与性,雄性到底还为蚂蚁帝国贡献了什么,还有待科学家的发现。




自爆的白蚁


2012年,捷克科学家在南美热带雨林发现,一种白蚁(Neocapritermes taracua)年老之后的工蚁会自爆,通过累积一种蓝色蛋白引发爆炸,来保护蚁群(science 2012)。



参考资料:

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.


图片均来自文献插图或链接中的插图


延伸阅读:“浆果”蚂蚁:滑翔蚁的僵尸生活




http://blog.sciencenet.cn/blog-300114-1174468.html

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