黃雨佳

一群小螞蟻如何影響當(dāng)?shù)氐臉淠尽⒋笙蟆ⅹ{子、斑馬和水牛。
你或許聽說過大象害怕小老鼠的故事。很可惜,這是個謠言。然而,最近發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上的一篇研究表明,小小的螞蟻可以徹底擾亂獅子的生活。這是怎么回事呢?

鐮莢金合歡。
在橫亙東非數(shù)萬至數(shù)十萬平方千米的范圍內(nèi),鐮莢金合歡(Vachellia drepanolobium)幾乎是這里唯一的樹種。之所以得名“鐮莢”,是因為它的莢果彎彎的,像火紅的鐮刀。
鐮莢金合歡的另一特殊之處在于,它全身布滿尖刺,其中一些尖刺的基部會膨大成中空的球。這種特殊結(jié)構(gòu)成了許多螞蟻的庇護(hù)所,它們會在這些球上制造出入的洞口,然后鉆入其中。當(dāng)風(fēng)吹過帶洞的空球,鐮莢金合歡便發(fā)出了哨子般的響聲,因此,也有人會叫它“哨刺金合歡”(whistling-thorn tree)。
鐮莢金合歡小球內(nèi)的居民主要是當(dāng)?shù)氐囊恍┡e腹蟻(Crematogaster),它們在家門口就可以享用自助餐——鐮莢金合歡下部葉柄處分布的花外蜜腺。然而,舉腹蟻賴以生存的家園,卻是許多當(dāng)?shù)仄渌鼊游锏氖澄铮貏e是努比亞長頸鹿(Giraffa camelopardalis)和非洲草原象(Loxodonta africana)等大型食草動物——它們都以鐮莢金合歡為食。

褐大頭蟻。
舉腹蟻自然不能忍受自己的美麗家園遭受啃食,因此,當(dāng)大象前來覓食時,發(fā)現(xiàn)異常的舉腹蟻會立刻釋放刺鼻的揮發(fā)性信息素(pheromone),通知伙伴們威脅來臨。接收到信號的工蟻會迅速集結(jié),奔赴大象口鼻的黏膜處,瘋狂地狠咬,同時釋放蟻酸。數(shù)十甚至上百只螞蟻的圍攻令大象疼痛不已,只能悻悻而歸。
就這樣,舉腹蟻和鐮莢金合歡之間形成了一種良好的互利共生關(guān)系。大象也在這一過程中學(xué)會了自我保護(hù):它們會首先用鼻子輕嗅(也許是聞信息素),判斷居住在鐮莢金合歡中的螞蟻種類和密度,再決定是否下嘴。因此,那些最兇狠、密度最高的螞蟻所居住的鐮莢金合歡得到了最好的保護(hù),得以在稀樹草原留存下來。
然而,2000年代初期以來,這種互利共贏的平靜生活被打破了,一群不知從何而來(但很可能與人類和貨物的全球流通有關(guān))的褐大頭蟻(Pheidole megacephala)入侵了肯尼亞中部萊基皮亞郡(Laikipia)的稀樹草原。作為世界上最可怕的入侵物種之一,褐大頭蟻給舉腹蟻帶來了滅頂之災(zāi)。巨大的褐大頭蟻群落不僅會殺死成年的舉腹蟻,還會吃掉舉腹蟻的卵、幼蟲和蛹。

在短短10年內(nèi),褐大頭蟻幾乎消滅了這一區(qū)域所有寄生在鐮莢金合歡上的舉腹蟻。然而,與舉腹蟻不同的是,褐大頭蟻并不會與鐮莢金合歡建立互利共生的關(guān)系。它們生活在地下,也不會主動地攻擊大型動物。
在短短10年內(nèi),褐大頭蟻幾乎消滅了這一區(qū)域所有寄生在鐮莢金合歡上的舉腹蟻。然而,與舉腹蟻不同的是,褐大頭蟻并不會與鐮莢金合歡建立互利共生的關(guān)系。它們生活在地下,也不會主動地攻擊大型動物。
因此,鐮莢金合歡、舉腹蟻和大象三者間的平衡被打破了,大量鐮莢金合歡遭受大象啃食,數(shù)量迅速減少。數(shù)據(jù)顯示,在褐大頭蟻入侵的區(qū)域,大象啃食和撞倒鐮莢金合歡的速度是未被侵入地區(qū)的5~7倍。
然而,褐大頭蟻的入侵不僅改變了舉腹蟻和大象的生活,還掀起了更大的一場風(fēng)浪。曾經(jīng)廣布的鐮莢金合歡不僅庇護(hù)了舉腹蟻,更是許多動物的掩體。例如,獅子在伏擊平原斑馬(Equus quagga)等獵物前,常常需要隱藏在這些鐮莢金合歡中,細(xì)細(xì)觀察,而后猛然襲擊。
來自美國懷俄明大學(xué)(University of Wyoming)的研究人員在這里進(jìn)行了為期3年的研究,他們發(fā)現(xiàn),未被褐大頭蟻入侵的區(qū)域平均能見度為18米,而被入侵區(qū)域的平均能見度則達(dá)到了48米,增加了1.67倍。研究人員推測,這種掩體的消失很可能會影響?yīng){子捕食。
結(jié)果的確如此。褐大頭蟻的入侵增加了區(qū)域的能見度,而區(qū)域能見度越高,斑馬被獅子捕食的可能性就越低。與褐大頭蟻入侵的區(qū)域相比,未被褐大頭蟻入侵區(qū)域的斑馬死亡率高出2.87倍。從2000年到2020年,被獅子獵殺的斑馬的比例已經(jīng)從每年67%下降到了每年42%。
既然難以捕食,這些獅子是否會因在空曠的區(qū)域找不到食物,而遷移到未被褐大頭蟻入侵的區(qū)域去呢?奇怪的是,研究人員并沒有發(fā)現(xiàn)這種跡象,獅子在這兩種區(qū)域的活動程度似乎不相上下。更奇怪的是,在過去十幾年中,此處獅子的數(shù)量也并未因褐大頭蟻的入侵而減少。

大象在食用鐮莢金合歡之前會輕嗅。
研究人員猜測,既然獅子在這里成功捕食斑馬的可能性大大降低,種群數(shù)量卻沒有減少,那么它們一定有其他的某種方式補充了食物來源。研究人員發(fā)現(xiàn),隨著鐮莢金合歡的覆蓋率逐年降低,斑馬的年死亡率逐年降低,被獅子獵殺的非洲水牛(Syncerus caffer,另一種常被獅子獵殺的有蹄子類野生動物)的比例開始逐年上升,直接從2000年的0%躍升至2020年的42%。
通常而言,像獅子這樣的大型哺乳動物不太會更換獵物,從斑馬轉(zhuǎn)向水牛這樣危險的動物更是少見。例如,在非洲的另外一些地方,較大的獅群會集體參與水牛捕殺,但當(dāng)斑馬數(shù)量較多時,它們?nèi)匀粫x擇捕食斑馬。它們這次被迫更換捕食目標(biāo)則說明,小小螞蟻的入侵發(fā)揮了巨大力量,改變了非洲稀樹草原多種大型動物的命運。
過去,人們往往更看重食物鏈頂端的捕食者,認(rèn)為這些物種消失后,可能對當(dāng)?shù)氐氖澄镦満褪澄锞W(wǎng)造成巨大影響,例如可能令被捕食者的數(shù)量和行為發(fā)生改變,并引起進(jìn)一步的變化。然而,這項新的研究向我們揭示了食物鏈中那些營養(yǎng)級較低的生物所扮演的重要角色:它們未必按照捕食和被捕食的關(guān)系層層影響物種的數(shù)量,還可能用另外一種非營養(yǎng)相互作用的方式影響頂級的捕食者。
可不要小瞧小螞蟻喲。