螞蟻的強大環境適應力:受困於無食物洞穴中,靠吃同伴屍體生存

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 17 日 23:55 | 分類 環境科學 , 自然科學 follow us in feedly


生命自會尋找出路,最近科學家對意外受困於極限環境中的歐洲紅木蟻 Formica polyctena 研究很好解釋了這句話。

在波蘭西部森林中某個已被拆除的蘇聯核基地,裡面有兩個曾存放過核彈的地下掩體,這個軍事基地被廢棄後,這些怪異的人造洞穴成為蝙蝠過冬的好地方。

2013 年時,一群志願者前往掩體觀察冬天的蝙蝠種群,他們有了另一項意外的發現:數以百萬計的螞蟻被困在掩體內的地板上,在沒有光照、沒有食物、沒有出口、沒有女王的情況下生活著。

這種奇怪現象與當地的特殊情況有關。

在這個已荒廢的軍事基地中,一個巨大的蟻群正好在掩體上方蓋了一個土墩,而掩體的天花板上有著一條通風管,將黑暗的洞穴連接到上方的森林,隨著金屬鏽蝕,一些螞蟻開始掉入底下的水泥洞穴。

▲ 受困的螞蟻能夠沿著牆壁爬到洞穴的最頂端,卻無法沿著天花走至近在眼前的管道。(Source:Hymenoptera Research/Rutkowski et al CC BY 4.0)

直到 2013 年首次被發現,這塊「地下殖民地」中已有多達 100 萬的居民和數百萬的屍體,由於沒有女王,這些螞蟻並沒有「繁殖」,但人口仍隨著失足的意外事故持續增加。在完全黑暗的環境中,這些失落的螞蟻還是設法打造了一個功能齊全的殖民地。

昆蟲學家對於這些螞蟻如何在這種侷限條件下生活非常感興趣,也因此幾年來研究人員反覆前往沙坑查看,試圖了解儘管缺乏光照或明顯的營養來源,這些螞蟻是如何持續維持生存。

經過長期研究,科學家們終於得出洞穴中螞蟻如何維生的解答:以死去的同伴的屍體為食。

這項假設有幾個根據,其一,除了偶爾死掉的老鼠或蝙蝠,同樣被困的同伴屍體是螞蟻在這個黑暗地區唯一可行的主要食物來源。其二,當在一般環境中與其他螞蟻發生領土爭奪的「蟻界大戰」時,面臨食物存糧不足,這個特殊物種已被確認有時會消耗同伴屍體。

為了證實這種預感,研究人員從散佈在掩體中的「螞蟻墓地」收集了屍體,並在仔細檢查了近 150 隻死螞蟻後,確認其中近 93% 都佈滿了傷口和咬痕。

由於沙坑中幾乎沒有其他生物能做出這些標記,研究人員認為,這些明顯就是大量被食用的跡象。

對於這個黑暗洞穴的特殊情況,研究人員在論文總結中如此描述:隨著天花板上的洞口持續供應新工人,巢內新屍體持續累積,這個掩體中的「殖民地」多年以來便在不產生後代的情況下持續過著生活。

「這些屍體是取之不盡的食物,基本上可以使困在其他不利條件下的螞蟻生存下來」。

2016 年春季,在研究告一段落後,研究人員先從掩體中取出 100 隻螞蟻,確認這些孤立的個體並沒有對原有種群展現攻擊行為後,便開始準備救援行動。

同年 9 月,團隊從天花板的通風管中插入了一根木條,讓殖民地螞蟻能沿著木條爬上土墩重見天日。4 個月內,幾乎所有被困的螞蟻都離開了掩體。

▲ 研究結束後,團隊也為受困螞蟻提供了出路,數個月過去,原先的殖民地便只剩過去死去的螞蟻屍體。(Source:Hymenoptera Research/Rutkowski et al CC BY 4.0)

現在,當任何不幸的螞蟻掉進黑暗的房間時,他們都不必食用同伴的屍體,只要走上木板就可安全到家。

在刊載於《Hymenoptera Research》期刊的論文中,研究人員指出,即使在遠遠超出物種生存的條件下,螞蟻仍舊維持著強烈的組織性,面對極限環境的巨大適應力顯然是螞蟻生態進化成功的關鍵。

(圖片來源:Hymenoptera Research/Rutkowski et al  CC BY 4.0)