关于蚂蚁、大象和金合欢:一个关于讽刺性相互依赖的故事

如果没有大型食草动物来啃食它们,金合欢树会因其所栖息的蚂蚁种群的变化而遭受损失

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金合欢树是东非稀树草原的标志性灌木。它们多刺的灌木丛是众多生物的栖息地,并为当地魅力十足的大型动物,从大象到斑马,提供食物。鉴于这种持续的觅食行为,植物与几种蚂蚁建立了互惠互利的交易。昆虫军队会驱赶入侵的啃食者,以换取住所和食物。但是,根据《科学》杂志上的最新研究,如果没有这种啃食——金合欢可能认为自己渴望的一种状态——树木反而会遭受损失。

动物学家托德·帕尔默和他的同事研究了一种金合欢物种——哨刺金合欢树(Acacia drepanolobium)——它所栖息的蚂蚁以及吃它的食草动物之间的相互依赖关系。他比较了肯尼亚六棵自 1995 年以来一直被电围栏包围的树木(由加州大学戴维斯分校的昆虫学家杜鲁门·杨设置)与六棵对当地长颈鹿、大象和其他金合欢食用者开放的树木。

在没有食草动物的情况下,哨刺金合欢停止在空心刺中产生小型蚂蚁住所——称为domatia——并停止分泌其保镖蚂蚁食用的甜花蜜。但是,金合欢并没有因此而促进更多的生长,反而发现自己更有可能(是两倍多)为另一种蚂蚁——Crematogaster sjostedti——提供住所,这种蚂蚁不保卫树木,而是依赖于树皮蛀虫天牛幼虫的入侵来建造它们居住的洞。“巢穴型对抗性蚂蚁实际上促进了茎蛀甲虫的活动,”斯坦福大学的生物学家罗伯特·普林格尔说。


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反过来,这会阻碍树木的生长,并导致它们的死亡率是长颈鹿、大象和其他非洲大型食草动物经常啃食时的两倍。“通过放弃互惠互利的交易,这些树木实际上做出了目光短浅的决定,”普林格尔说。“如果它们在没有大型哺乳动物的情况下持续生产蚂蚁奖励,它们就会降低被这种有点讨厌的对抗性蚂蚁接管的可能性。”

这种违反直觉的结果可能只适用于哨刺金合欢,它是非洲该属中唯一依赖蚂蚁作为保镖而不是荆棘和/或化学防御的物种之一。毕竟,不列颠哥伦比亚大学的生态学家雅各布·戈欣说,在非洲大型哺乳动物消失后,其他类型的金合欢已经大量繁殖。

但这确实提供了一个例子,说明一个地区的大象、长颈鹿、斑马和其他大型食草动物的消失或灭绝可能会产生意想不到的和不可预见的后果——就像早期工作中显示的食叶甲虫和捕食它们的蜥蜴的繁荣一样——而随着栖息地的丧失和过度捕猎,这种哺乳动物的衰退几乎在整个非洲大陆持续。

“大型食草动物是这些系统中非常重要的参与者,”普林格尔说。“不仅仅是因为它们对植物的直接影响,还因为它们对生物多样性中较小、不太引人注目的组成部分产生的无数影响。” 因为缺少一头大象,一种保护性蚂蚁物种减少了,使哨刺金合欢陷入了困境。

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