印度传说中有一位毁灭和再造神,名叫湿婆,其威力无敌。这里谈到的一种蚂蚁也可以和湿婆相提并论。在短短三天内,它们能把一大片森林的最后一片摇曳的树叶咬碎,在它们所到之处,你再不会见到一丁点儿叶绿素的踪迹。在对森林的破坏方面,即使是一群大象和熊熊燃烧的山火也远远不是它们的对手。但是当它们把戕害绿色生命的本能用在地下劳作的时候,它们就由凶残的掠夺者变成了和善的农夫。它们在大片的田园里用树叶培育出茂盛的真菌,它们给这些蘑菇施肥,而这些蘑菇反过来又为它们饥肠辘辘的大军提供着食物。这就是切叶蚁。
靠蘑菇养家糊口
切叶蚁所做的一切显示出了毁灭和再造的戏剧性,它们把出现在它们面前的一切都一扫而光,让树木、灌木、藤蔓植物脱光它们的叶子,然后用它们切碎的原料造成一座地下乐园,—个用小蘑菇构成的天堂。
切叶蚁是—个庞大的昆虫群——阿提恩蚂蚁中—个最先进的种类,它们自身又分成200种左右的种类,共同从事着适于自己特性的蘑菇培育活动。这些蚂蚁的家庭是群居在一起的大家族,最大的蚂蚁家族拉家带口地足足有800多万张嘴等着吃饭,培育蘑菇就是养家糊口的好办法。
切叶蚁和蘑菇是共生的,因为它们必须彼此依靠才能生存,而且它们都已经适应了这种相互依存的生活。蚂蚁为蘑菇提供了大量的植物原料,这些都是它们在附近采集到的。经它们培育的蘑菇和那些天然生长的蘑菇不同,因为切叶蚁提供的丰富养料使这些蘑菇不仅生长密度极大,而且都长得格外肥壮,它们的菌丝顶部饱含着丰富的糖分、蛋白质等营养,而这些又都是蚂蚁的美餐。
切叶蚁是一种眼光独到的艺术品鉴赏家,它们把树叶、藤蔓和它们路上所遇到的其他植物切断,并将其咀嚼成一个类似于培育蘑菇的温床。蚂蚁的蘑菇园被巧妙地安置在地下,并被安全地存放在一个个小房间里,这些小房子的总面积几乎和我们的起居室—样大,在建造这个蘑菇园时,它们所挖出的土足以填满我们人类建造的一间大型起居室。
蚂蚁首先切碎树叶,然后在几分钟内便运回它们的窝巢,那些树叶被体形很小的蚂蚁切成细小的碎末,然后再经过咀嚼,最后才被埋入蘑菇的生长土里。蘑菇生长区就排列在蚂蚁巢的各个小洞窟里。在整个窝巢中,专门负责蘑菇培育活动的蚂蚁是成员最少的蚁群。它们的责任就是剔除那些另类的孢子,并定期收获可吃的蘑菇,为整个窝巢提供食品。
切叶蚁之所以一直坚持以蘑菇为食,是因为它们选中的蘑菇与其他的真菌不同,它们能够把新鲜的树叶转变成可口的营养物。这意味着,大多数食草动物所不屑一顾的树叶是蚂蚁们取之不尽的资源。尽管蚂蚁不能消化这些树叶,它们却可以用这些树叶培育蘑菇,让蘑菇替它们代谢这些树叶,而它们则可以享用富于营养的蘑菇,维持着蚂蚁王国的繁荣稳定。
地下蘑菇乐园
蚂蚁的地下王国又是怎样的风景呢?在热带地区研究蚂蚁的专家们声称,这些地下王国壮观得几乎使人们不敢相信自己的眼睛。—个典型的蚂蚁窝大约有800多万只蚂蚁。它们在体形上差别很大,蘑菇园里的工蚁的体积小到只有本页上一个汉字的1/2,而由于产卵而定期变得臃肿的蚁后则足足有一只没扒皮的花生那么大。大多数的蚂蚁窝都建于地下,它由数千个小到拳头、大到足球的小房间组成,这些小房间都是蚂蚁们亲自建造的,小房间里储备着供全家食用的灰色菌丝。
在蘑菇园的上面,所有的地方都被清理得很干净。负责打扫卫生的管家蚂蚁会迅速地清理掉一切树叶、闯入者和每一小块黏土,因为这些东西会阻碍运输树叶的繁忙队伍地通行。收集树叶的蚂蚁有家蝇那么大,它们冒着风险,把树叶咬成月牙的形状,然后把它们拽回蚂蚁窝。
就像工厂的流水生产线—样,这些月牙形的树叶被更小的蚂蚁切割成一条条较小的叶块,并把它们传递给工作在蘑菇园里的体积更小的蚂蚁,这些小蚂蚁就把它们的酶涂抹在树叶上,并把这些树叶咀嚼成糊状物,然后才由身材最小的蚂蚁把它们涂抹在真菌的温床上,真菌接下去完成最后的工作,这些真菌把它们的腺毛伸到温床中并把植物的纤维素转变为蚂蚁喜欢食用的营养成分。
这些真菌像宠物一样得到蚂蚁的百般呵护,蚂蚁们耐心地清除其他对蘑菇有危险的有机物。只要有切叶蚁的地方,就有蘑菇的温床。因为每当—个新的王后离开家园的时候,她的嘴中都含着一些蘑菇的孢子,以作为开创自己新种植园的种子。
合作由来已久
生物学家通过多年研究,终于发现了隐藏在蚂蚁和蘑菇的共生关系以及它们的进化史后面的细微差别。目前,科学家正在应用分子工具来重建这种共生体的家谱,以便弄清它们是何时出现的,以及这种关系是如何持续数百万年的,在此基础上,他们还要设想出这些切叶蚁的鼎盛时期对环境地影响。因为这些切叶蚁之间的合作关系如此强固,以至于它实际上控制了赤道附近许多地区的生态系统。
研究人员指出,切叶蚁和真菌的共同进化可以追溯到5000万年以前,其间出现过各种程度的共生现象,每一个物种都对另一个物种有着程度不同的依存性。在切叶蚁中,这种依存关系如此紧密,以至于2500万年以来,这些蚂蚁一直以同一种蘑菇为食物来源。每当一个新的蚂蚁家族开始独立生活的时候,它们都会从父母家族采来蘑菇孢子,种植在自己新开辟的家园里。这意味着在切叶蚁生活的南美洲和中美洲,所有的蚂蚁花园中的蘑菇都起源于同一个古老的祖先孢子。
现在,通过研究采自不同的蚂蚁洞中的蘑菇标本的基因排序,科学家们推论说,这些蘑菇中的大多数种类都属于环柄茹属家族。它们和我们在菜市场看到的白蘑菇也有某种亲缘。
科学家发现,切叶蚁通常是选中一种极为古老的蘑菇品种作为自己的食物来源,但也有些蚂蚁在种植食物植物方面有着灵活得多的技术手段,它们不时地从外面采回新品种的蘑菇,以丰富它们的库存品种,也许这是为了换个口味吧。
在目前的研究工作中,研究者们从19个不同类型切叶蚁的窝巢里提取了21件蘑菇遗传标本,并把它们的DNA物质和野外天然生长且与切叶蚁无关的蘑菇DNA进行了比较。在对相关数据进行了一系列复杂的统计计算后,科学家们终于探明了显示着蚂蚁和蘑菇伙伴的进化变异的种类系统家谱,结果表明,越是古老的蚂蚁物种就越是经常从它们周围的环境中采集新的蘑菇品种,而越是高度进化的蚂蚁物种就越是对单一的真菌情有独钟。
这项新工作有很多的有趣之处,生态学家指出,这项研究所注重的是生命体之间相互依存的关系。这暗示著生态环境由许多紧密的线连接在一起,如果你拉断其中的一根线,那么将会导致整个生物链的彻底崩溃。
农业经济的障碍
理解切叶蚁和真菌之间的关系还有现实的应用意义。在热带地区,切叶蚁对树叶的处理对于回收植物材料、保持土地的裸露和日照等方面是至关重要的,它们的作用就像温带地区的蚯蚓的作用一样。但是如果人们试图在新大陆的热带土地上从事农业的话,它们则构成了—个巨大的威胁。
科学家认为,切叶蚁是热带地区的主要食草动物,它们消耗掉的新鲜树叶占当地树叶总量的20%左右。说句公道话,蚂蚁是这些地区从事农业经济的最大障碍。赤道地区的本土植物大多已经进化出了一些防御系统,这保证它们的叶子不会被小蚂蚁全部吃掉。但是当人们从亚洲和非洲引进新品种的植物时,其结果就是灾难性的了。那些切叶蚁会在一眨眼的工夫就把整个园林给吃个精光。
北美的农民在引进外国植物的时候就不用如此担心,原因在于尽管切叶蚁在远至纽约的长岛也有分布,但是它们没有它们在赤道的表亲那样野心勃勃,它们通常是利用低廉的物质如其他昆虫的粪便或枯树叶来培育它们的蘑菇的。