“蟻農(nóng)”與蘑菇天堂

印度傳說(shuō)中有一位毀滅和再造神，名叫濕婆，其威力無(wú)敵。這里談到的一種螞蟻也可以和濕婆相提并論。在短短三天內(nèi)，它們能把一大片森林的最后一片搖曳的樹(shù)葉咬碎，在它們所到之處，你再不會(huì)見(jiàn)到一丁點(diǎn)兒葉綠素的蹤跡。在對(duì)森林的破壞方面，即使是一群大象和熊熊燃燒的山火也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是它們的對(duì)手。但是當(dāng)它們把戕害綠色生命的本能用在地下勞作的時(shí)候，它們就由兇殘的掠奪者變成了和善的農(nóng)夫。它們?cè)诖笃奶飯@里用樹(shù)葉培育出茂盛的真菌，它們給這些蘑菇施肥，而這些蘑菇反過(guò)來(lái)又為它們饑腸轆轆的大軍提供著食物。這就是切葉蟻。

靠蘑菇養(yǎng)家糊口

切葉蟻所做的一切顯示出了毀滅和再造的戲劇性，它們把出現(xiàn)在它們面前的一切都一掃而光，讓樹(shù)木、灌木、藤蔓植物脫光它們的葉子，然后用它們切碎的原料造成一座地下樂(lè)園，—個(gè)用小蘑菇構(gòu)成的天堂。

切葉蟻是—個(gè)龐大的昆蟲群——阿提恩螞蟻中—個(gè)最先進(jìn)的種類，它們自身又分成200種左右的種類，共同從事著適于自己特性的蘑菇培育活動(dòng)。這些螞蟻的家庭是群居在一起的大家族，最大的螞蟻家族拉家?guī)Э诘刈阕阌?00多萬(wàn)張嘴等著吃飯，培育蘑菇就是養(yǎng)家糊口的好辦法。

切葉蟻和蘑菇是共生的，因?yàn)樗鼈儽仨毐舜艘揽坎拍苌妫宜鼈兌家呀?jīng)適應(yīng)了這種相互依存的生活。螞蟻為蘑菇提供了大量的植物原料，這些都是它們?cè)诟浇杉降摹＝?jīng)它們培育的蘑菇和那些天然生長(zhǎng)的蘑菇不同，因?yàn)榍腥~蟻提供的豐富養(yǎng)料使這些蘑菇不僅生長(zhǎng)密度極大，而且都長(zhǎng)得格外肥壯，它們的菌絲頂部飽含著豐富的糖分、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)，而這些又都是螞蟻的美餐。

切葉蟻是一種眼光獨(dú)到的藝術(shù)品鑒賞家，它們把樹(shù)葉、藤蔓和它們路上所遇到的其他植物切斷，并將其咀嚼成一個(gè)類似于培育蘑菇的溫床。螞蟻的蘑菇園被巧妙地安置在地下，并被安全地存放在一個(gè)個(gè)小房間里，這些小房子的總面積幾乎和我們的起居室—樣大，在建造這個(gè)蘑菇園時(shí)，它們所挖出的土足以填滿我們?nèi)祟惤ㄔ斓囊婚g大型起居室。

螞蟻首先切碎樹(shù)葉，然后在幾分鐘內(nèi)便運(yùn)回它們的窩巢，那些樹(shù)葉被體形很小的螞蟻切成細(xì)小的碎末，然后再經(jīng)過(guò)咀嚼，最后才被埋入蘑菇的生長(zhǎng)土里。蘑菇生長(zhǎng)區(qū)就排列在螞蟻巢的各個(gè)小洞窟里。在整個(gè)窩巢中，專門負(fù)責(zé)蘑菇培育活動(dòng)的螞蟻是成員最少的蟻群。它們的責(zé)任就是剔除那些另類的孢子，并定期收獲可吃的蘑菇，為整個(gè)窩巢提供食品。

切葉蟻之所以一直堅(jiān)持以蘑菇為食，是因?yàn)樗鼈冞x中的蘑菇與其他的真菌不同，它們能夠把新鮮的樹(shù)葉轉(zhuǎn)變成可口的營(yíng)養(yǎng)物。這意味著，大多數(shù)食草動(dòng)物所不屑一顧的樹(shù)葉是螞蟻們?nèi)≈槐M的資源。盡管螞蟻不能消化這些樹(shù)葉，它們卻可以用這些樹(shù)葉培育蘑菇，讓蘑菇替它們代謝這些樹(shù)葉，而它們則可以享用富于營(yíng)養(yǎng)的蘑菇，維持著螞蟻王國(guó)的繁榮穩(wěn)定。

地下蘑菇樂(lè)園

螞蟻的地下王國(guó)又是怎樣的風(fēng)景呢？在熱帶地區(qū)研究螞蟻的專家們聲稱，這些地下王國(guó)壯觀得幾乎使人們不敢相信自己的眼睛?！獋€(gè)典型的螞蟻窩大約有800多萬(wàn)只螞蟻。它們?cè)隗w形上差別很大，蘑菇園里的工蟻的體積小到只有本頁(yè)上一個(gè)漢字的1/2，而由于產(chǎn)卵而定期變得臃腫的蟻后則足足有一只沒(méi)扒皮的花生那么大。大多數(shù)的螞蟻窩都建于地下，它由數(shù)千個(gè)小到拳頭、大到足球的小房間組成，這些小房間都是螞蟻們親自建造的，小房間里儲(chǔ)備著供全家食用的灰色菌絲。

在蘑菇園的上面，所有的地方都被清理得很干凈。負(fù)責(zé)打掃衛(wèi)生的管家螞蟻會(huì)迅速地清理掉一切樹(shù)葉、闖入者和每一小塊黏土，因?yàn)檫@些東西會(huì)阻礙運(yùn)輸樹(shù)葉的繁忙隊(duì)伍地通行。收集樹(shù)葉的螞蟻有家蠅那么大，它們冒著風(fēng)險(xiǎn)，把樹(shù)葉咬成月牙的形狀，然后把它們拽回螞蟻窩。

就像工廠的流水生產(chǎn)線—樣，這些月牙形的樹(shù)葉被更小的螞蟻切割成一條條較小的葉塊，并把它們傳遞給工作在蘑菇園里的體積更小的螞蟻，這些小螞蟻就把它們的酶涂抹在樹(shù)葉上，并把這些樹(shù)葉咀嚼成糊狀物，然后才由身材最小的螞蟻把它們涂抹在真菌的溫床上，真菌接下去完成最后的工作，這些真菌把它們的腺毛伸到溫床中并把植物的纖維素轉(zhuǎn)變?yōu)槲浵佅矚g食用的營(yíng)養(yǎng)成分。

這些真菌像寵物一樣得到螞蟻的百般呵護(hù)，螞蟻們耐心地清除其他對(duì)蘑菇有危險(xiǎn)的有機(jī)物。只要有切葉蟻的地方，就有蘑菇的溫床。因?yàn)槊慨?dāng)—個(gè)新的王后離開(kāi)家園的時(shí)候，她的嘴中都含著一些蘑菇的孢子，以作為開(kāi)創(chuàng)自

己新種植園的種子。

合作由來(lái)已久

生物學(xué)家通過(guò)多年研究，終于發(fā)現(xiàn)了隱藏在螞蟻和蘑菇的共生關(guān)系以及它們的進(jìn)化史后面的細(xì)微差別。目前，科學(xué)家正在應(yīng)用分子工具來(lái)重建這種共生體的家譜，以便弄清它們是何時(shí)出現(xiàn)的，以及這種關(guān)系是如何持續(xù)數(shù)百萬(wàn)年的，在此基礎(chǔ)上，他們還要設(shè)想出這些切葉蟻的鼎盛時(shí)期對(duì)環(huán)境的影響。因?yàn)檫@些切葉蟻之間的合作關(guān)系如此強(qiáng)固，以至于它實(shí)際上控制了赤道附近許多地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。

研究人員指出，切葉蟻和真菌的共同進(jìn)化可以追溯到5000萬(wàn)年以前，其間出現(xiàn)過(guò)各種程度的共生現(xiàn)象，每一個(gè)物種都對(duì)另一個(gè)物種有著程度不同的依存性。在切葉蟻中，這種依存關(guān)系如此緊密，以至于2500萬(wàn)年以來(lái)，這些螞蟻一直以同一種蘑菇為食物來(lái)源。每當(dāng)一個(gè)新的螞蟻家族開(kāi)始獨(dú)立生活的時(shí)候，它們都會(huì)從父母家族采來(lái)蘑菇孢子，種植在自己新開(kāi)辟的家園里。這意味著在切葉蟻生活的南美洲和中美洲，所有的螞蟻花園中的蘑菇都起源于同一個(gè)古老的祖先孢子。

現(xiàn)在，通過(guò)研究采自不同的螞蟻洞中的蘑菇標(biāo)本的基因排序，科學(xué)家們推論說(shuō)，這些蘑菇中的大多數(shù)種類都屬于環(huán)柄茹屬家族。它們和我們?cè)诓耸袌?chǎng)看到的白蘑菇也有某種親緣。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，切葉蟻通常是選中一種極為古老的蘑菇品種作為自己的食物來(lái)源，但也有些螞蟻在種植食物植物方面有著靈活得多的技術(shù)手段，它們不時(shí)地從外面采回新品種的蘑菇，以豐富它們的庫(kù)存品種，也許這是為了換個(gè)口味吧。

在目前的研究工作中，研究者們從19個(gè)不同類型切葉蟻的窩巢里提取了21件蘑菇遺傳標(biāo)本，并把它們的DNA物質(zhì)和野外天然生長(zhǎng)且與切葉蟻無(wú)關(guān)的蘑菇DNA進(jìn)行了比較。在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一系列復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)計(jì)算后，科學(xué)家們終于探明了顯示著螞蟻和蘑菇伙伴的進(jìn)化變異的種類系統(tǒng)家譜，結(jié)果表明，越是古老的螞蟻物種就越是經(jīng)常從它們周圍的環(huán)境中采集新的蘑菇品種，而越是高度進(jìn)化的螞蟻物種就越是對(duì)單一的真菌情有獨(dú)鐘。

這項(xiàng)新工作有很多的有趣之處，生態(tài)學(xué)家指出，這項(xiàng)研究所注重的是生命體之間相互依存的關(guān)系。這暗示著生態(tài)環(huán)境由許多緊密的線連接在一起，如果你拉斷其中的一根線，那么將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生物鏈的徹底崩潰。

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的障礙

理解切葉蟻和真菌之間的關(guān)系還有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用意義。在熱帶地區(qū)，切葉蟻對(duì)樹(shù)葉的處理對(duì)于回收植物材料、保持土地的裸露和日照等方面是至關(guān)重要的，它們的作用就像溫帶地區(qū)的蚯蚓的作用一樣。但是如果人們?cè)噲D在新大陸的熱帶土地上從事農(nóng)業(yè)的話，它們則構(gòu)成了—個(gè)巨大的威脅。

科學(xué)家認(rèn)為，切葉蟻是熱帶地區(qū)的主要食草動(dòng)物，它們消耗掉的新鮮樹(shù)葉占當(dāng)?shù)貥?shù)葉總量的20％左右。說(shuō)句公道話，螞蟻是這些地區(qū)從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的最大障礙。赤道地區(qū)的本土植物大多已經(jīng)進(jìn)化出了一些防御系統(tǒng)，這保證它們的葉子不會(huì)被小螞蟻全部吃掉。但是當(dāng)人們從亞洲和非洲引進(jìn)新品種的植物時(shí)，其結(jié)果就是災(zāi)難性的了。那些切葉蟻會(huì)在一眨眼的工夫就把整個(gè)園林給吃個(gè)精光。

北美的農(nóng)民在引進(jìn)外國(guó)植物的時(shí)候就不用如此擔(dān)心，原因在于，盡管切葉蟻在遠(yuǎn)至紐約的長(zhǎng)島也有分布，但是它們卻沒(méi)有它們?cè)诔嗟赖谋碛H那樣野心勃勃，它們通常是利用低廉的物質(zhì)如其他昆蟲的糞便或枯樹(shù)葉來(lái)培育它們的蘑菇的。

螞蟻“放牧”蚜蟲

蚜蟲是一種危害農(nóng)作物的害蟲，有趣的是它們卻受到一些螞蟻的喜歡。當(dāng)蚜蟲受到瓢蟲等天敵的襲擊時(shí)，螞蟻即會(huì)挺身而出把它們打跑；如果蚜蟲被大風(fēng)吹到地上時(shí)，螞蟻還會(huì)把蚜蟲輕輕叼起來(lái)，再放到植物的莖葉上；有時(shí)候螞蟻會(huì)把蚜蟲帶回巢穴中，養(yǎng)上一段時(shí)間再把它送回植物上去。螞蟻為什么要如此熱心地保護(hù)蚜蟲呢？

原來(lái)，蚜蟲吸食作物的汁液除了滋養(yǎng)自己，還從肛門排出一種透明、粘稠、含有大量糖分的物質(zhì)——蜜露，這種蜜露是螞蟻的佳肴，螞蟻為了吃蜜露，所以要保護(hù)蚜蟲。螞蟻用觸角不斷按摩蚜蟲，蚜蟲在按摩下能增加蜜露的分泌，然后螞蟻將蜜露運(yùn)回巢穴中去貯存起來(lái)，以供享用。

令人奇怪的是，螞蟻還會(huì)修建“牧場(chǎng)”，來(lái)守護(hù)蚜蟲。它們會(huì)在聚集大量蚜蟲的枝條兩端用粘土壘成土壩，土壩上各開(kāi)一個(gè)缺口，螞蟻們嚴(yán)格把守這個(gè)出入口，以防止外蟻掠奪。有時(shí)“牧場(chǎng)”擁擠時(shí)，螞蟻還公將部分蚜蟲疏散到新的地方，而且，螞蟻還把蚜蟲的卵保存在蟻穴中越冬，倍加愛(ài)護(hù)。春天，小蚜蟲孵化出來(lái)后，螞蟻馬上就會(huì)小心地送它們到嫩枝上去生活。