“奴役者蚂蚁”会利用奴隶为自己寻找食物照顾后代

就在离你不远的地方,有些蚂蚁正在为自己的自由而战。它们饱受“奴役者蚂蚁”的侵害,受其驱使为它们工作。图为一种悍蚁,又被称为亚马逊蚁,学名为Polyergus b

就在离你不远的地方,有些蚂蚁正在为自己的自由而战。它们饱受“奴役者蚂蚁”的侵害,受其驱使为它们工作。图为一种悍蚁,又被称为亚马逊蚁,学名为Polyergus breviceps。这是一种“奴役者蚂蚁”。

这种“蓄奴”的体系非常高效,在某种程度上,这与人类获取奴隶的方法一样可怕。不过,“奴役者蚂蚁”并不总是会得逞,一些受害者会进行反击。图为带着奴隶(丝光褐林蚁,学

这种“蓄奴”的体系非常高效,在某种程度上,这与人类获取奴隶的方法一样可怕。不过,“奴役者蚂蚁”并不总是会得逞,一些受害者会进行反击。图为带着奴隶(丝光褐林蚁,学名为Formica fusca)的血红林蚁(学名:Formica sanguinea

与所有社会性昆虫一样,奴役者蚂蚁具有杜氏腺(Dufour's gland)。这种腺体能分泌用于交流的化学物质。图为一只亚马孙蚁(Polyergus breviceps)蚁后和它的奴隶(一只学名为Formica argentea的蚂蚁)

你或许会以为这种“蓄奴”的行为是很高效的生存方式。但实际上,这种方式的有效性存在着清晰的限制,因为奴隶制在蚂蚁世界里十分罕见。图为一只切胸蚁(学名为Temnot

你或许会以为这种“蓄奴”的行为是很高效的生存方式。但实际上,这种方式的有效性存在着清晰的限制,因为奴隶制在蚂蚁世界里十分罕见。图为一只切胸蚁(学名为Temnothorax curvispinosus)在腐朽的胡桃木里筑巢

蓄奴是一种寄生形式。奴役者蚂蚁物种常常完全依赖于宿主,特别是依赖于宿主的群体行为。许多奴役者蚂蚁与宿主蚂蚁关系非常密切,它们分享着共同的化学信号。图为Polye

蓄奴是一种寄生形式。奴役者蚂蚁物种常常完全依赖于宿主,特别是依赖于宿主的群体行为。许多奴役者蚂蚁与宿主蚂蚁关系非常密切,它们分享着共同的化学信号。图为Polyergus breviceps及其Formica argentea奴隶

(神秘的地球报道)据新浪科技(任天):有这样一些蚂蚁,它们不是自己寻找食物,也不自己照顾后代,而是驱使其他蚂蚁作为奴隶。就在离你不远的地方,有些蚂蚁正在为自己的自由而战。它们饱受“奴役者蚂蚁”的侵害,受其驱使为它们工作。

为了获得奴隶,奴役者蚂蚁会出动大军,对附近的蚂蚁巢穴发动突然袭击。这种“蓄奴”的体系非常高效,在某种程度上,这与人类获取奴隶的方法一样可怕。

不过,“奴役者蚂蚁”并不总是会得逞,一些受害者会进行反击。这场战争不是一两天的事情,而是贯穿在漫长的演化历史中,没有人知道结局会怎样。

在交配之后,雌性的奴役者蚂蚁会像任何称职的蚂蚁母亲一样,寻找一个合适的产卵场所,将卵产下,然后细心照料。不过,与其他蚂蚁不同,它的目标是附近已经被另一种蚂蚁占据的巢穴。在夏季,这个巢穴里挤满了准备孵化成成年蚂蚁的蛹。接下来的发生的一切就像是人类神话故事里充斥的阴谋一样。雌性奴役者蚂蚁会系统地清除并杀死蚁巢中所有的成年蚂蚁。然后它开始等候蛹的孵化。

与其他许多动物一样,对蚂蚁来说,出生之后首先感受到的气味非常关键:这能告诉蚂蚁什么是“家”。在这个例子中,新生蚂蚁首先感受到的化学物质欺骗了它们,它们会将雌性奴役者蚂蚁视为蚁后,从而与它紧密联系在一起。这是第一场欺骗。

有了一支惟命是从的军队,这只雌性蚂蚁开始经营起自己的正事。它产下卵,通常只有一到两个。被奴役的蚂蚁会维护蚁巢并照顾它的后代。在从蛹里孵化出来之后,年轻的雌性奴役者蚂蚁只有一个任务:寻找更多的奴隶。它们会搜索附近其他蚂蚁的巢穴,然后不是直接发动袭击,而是回到家里,组织起一个突袭团伙。这个团伙中包括一些原有巢穴的蚂蚁奴隶。这就是第二个欺骗:被奴役的蚂蚁与奴役者蚂蚁(工蚁)一同出发,带回来更多的奴隶。这些新的奴隶很可能与原先的奴隶属于同一物种。

更加残酷的是,奴役者蚂蚁会在受到攻击的蚁巢中造成混乱。德国美因茨大学的Susanne Foitzik说:“它们使用了化学武器。”与所有社会性昆虫一样,奴役者蚂蚁具有杜氏腺(Dufour's gland)。这种腺体能分泌用于交流的化学物质。Foitzik说:“它们利用杜氏腺来操纵蚁巢里的防御者,使其互相攻击,而不是反抗奴役者蚂蚁。”

看到这里,你或许会以为这种“蓄奴”的行为是很高效的生存方式。但实际上,这种方式的有效性存在着清晰的限制,因为奴隶制在蚂蚁世界里十分罕见。在已知大约15000种蚂蚁中,只在50种蚂蚁中发现了蓄奴现象。在蚁科的21个已知亚科中,只有两个亚科具有奴役者蚂蚁种类。这些种类可以分为5个亚群,但都属于一个相对较小的群——Formicoxenini。Foitzik认为自然界中还有更多的奴役者蚂蚁。

2014年,她的团队描述了一种在美国发现的奴役者蚂蚁,学名为Temnothorax pilagens,属于切胸蚁属。“我们在密歇根州、佛蒙特州和纽约州发现了它,尽管可能有人会认为美国的蚂蚁种群已经研究得很充分。”Foitzik称,这一发现更加清楚地表明,奴役者蚂蚁可能比我们想象的更加常见,密度可达到每5个宿主蚁巢就有一个奴役者蚂蚁“殖民地”。每年夏天,工蚁通常会进行约6次突袭,每次都杀死大量成年蚂蚁,并俘获众多的蛹。根据已知的蚂蚁家族树,在6个不同的支系中,蓄奴行为似乎是独立演化出来的。目前对此还没有研究透彻。

蓄奴是一种寄生形式。奴役者蚂蚁物种常常完全依赖于宿主,特别是依赖于宿主的群体行为。许多奴役者蚂蚁与宿主蚂蚁关系非常密切,它们分享着共同的化学信号。

这也表明,二者很可能有一个共同的祖先,在某个时候分化为两支。这两支之间并不交配,从而形成了两个不同的物种——其中一个成为了奴役者。与此同时,宿主蚂蚁倾向于建筑蚁巢,并且数量相对较多,但防御能力较弱。例如,切胸蚁的宿主在温带森林中十分常见,每平方米能有多达10个蚁巢——通常位于坚果和木头等脆弱物体的狭小洞穴中,或者在石头下方。每个蚁巢只有很少的个体,因此可以很快地分成许多小型的蚁巢,但这也使它们成为奴役者蚂蚁良好的突袭目标。

不过,雌性奴役者蚂蚁想要占据一个蚁巢并不容易。蚂蚁是以大群聚居的社会性昆虫,识别同巣的伙伴和外来者是它们生存的中心。在2011年的一项研究中,慕尼黑大学的Tobias Pamminger及其同事模拟了一场奴役者蚂蚁的突袭。他们把一种切胸蚁(学名为Temnothorax longispinosus)的巢穴放在实验室里,放入死去的一种奴役者蚂蚁——Protomognathus americanus。接触到奴役者蚂蚁后,切胸蚁宿主变得异常有攻击性,这种状态持续了三天时间。它们还变得对所有不是自己同巣的蚂蚁都很有攻击性。这可能是一种过激的反应,但任何蚂蚁都有可能成为奴役者蚂蚁所驱使的奴隶,因此宿主蚂蚁对巢穴以外的所有蚂蚁都表现出敌意其实能说得通。

不过,攻击性就算再强,有时候也无济于事,而这些蚂蚁似乎知道这一点。在奴役者蚂蚁十分常见的地方,Foitzik发现,潜在的宿主蚂蚁有时甚至都没有进行反抗,而是起身离开。这些蚂蚁面临着一个“战斗还是逃离”的决定。当它们感觉到能战胜奴役者蚂蚁时,它们会坚持抵抗;如果不能,它们就会撤离。较大的宿主蚁巢更可能选择抵抗,特别是面对小型奴役者蚂蚁突袭的时候。

当所有方法都失败的时候,宿主蚂蚁最终被俘获,而在成为奴隶之后,它们还有最后一招:叛变。Foitzik及其同事观察到,奴役者蚂蚁Protomognathus americanus的殖民地在春天时还有许多幼虫,但到了夏天只有很少的成虫从蛹里钻出来,这看起来十分可疑。

研究团队将天然蚁巢带到了实验室里,对宿主蚂蚁如何照料自己的后代以及奴役者蚂蚁的后代进行观察。受奴役的宿主切胸蚁在照顾自己的蛹时非常尽心尽力,但另一方面,它们会等待奴役者蚂蚁幼虫成蛹之后,系统性地杀死这些蛹。在三分之一的案例中,它们跳到奴役者蚂蚁的蛹上,将其撕碎。

接下来,它们会将奴役者蚂蚁的蛹从巢室里搬出来,放到外面,任其自生自灭。Foitzik说:“这是一种完美的协同演化军备竞赛,宿主发展出新的防御手段,而奴役者不断寻找榨取宿主价值的方法。”这场竞赛中,至少在某一方向上,奴隶似乎有更大的胜算。蚂蚁会将特殊的化学物质分泌到外表面上,起到类似身份牌的作用,同时也是一种互相交流的方式。因此,切胸蚁宿主能够识别并杀死奴役者蚂蚁的蛹。

在奴役者蚂蚁与宿主蚂蚁的化学对话中,奴役者蚂蚁经常撒谎:它们已经能释放出与宿主相同的化学信号。通过这种方式,它们欺骗了宿主工蚁,使其接纳自己的蛹。不过,这种方法并不完美。2010年,Foitzik团队发现,奴役者蚂蚁和宿主蚂蚁的蛹所具有的化学特征并不怎么吻合。

“在这场协同演化军备竞赛中,至少在化学方面,似乎这种社会性寄生虫落后于其宿主,”他们在文章中写道。即使是在从没有遭遇过奴役者蚂蚁的蚁巢中,宿主工蚁也能够挑出并杀死奴役者蚂蚁的蛹。宿主工蚁杀死奴役者蚂蚁的蛹只能获得间接的好处。作为工蚁,它们自己无法繁殖后代。

不过,Foitzik称,它们“将帮助居住在附近蚁巢的姐妹们,因为这些蚁巢受到袭击的可能性会降低”。这场伪装与识破伪装的战争是正在进行的演化历史的缩影。没有人知道最终会发生什么。或许奴役者蚂蚁会变得仁慈一些,也可能宿主蚂蚁会找到某种将奴役者蚂蚁彻底击败的方法。





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