你和火蚁有一个共同点:你们都可以闻到泥土的味道,而且很可能你们都喜欢它。
虽然大多数人都认为新鲜泥土闻起来很香,但这并不是普遍认同的观点。果蝇讨厌这种气味,显然是因为它预示着食物变质。
另一方面,蚊子喜欢泥土的气味,并将其作为产卵的线索。正如我去年春天写的那样,一种叫做弹尾虫的微小节肢动物认为泥土不仅闻起来很棒,而且还是西餐厅牛排之夜的味道。
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正如我今年早些时候在这里写道,原因是泥土闻起来不像泥土。它闻起来像细菌——确切地说是放线菌。这些细菌产生我们认为是泥土特有的气味,以敲响春尾虫来吃并传播孢子的晚餐铃。
为什么火蚁认为泥土闻起来不错,以及我们甚至如何开始调查这个非正统的问题,是另一个故事。
对于那些在家关注的人来说,火蚁是最早出现的讨厌的入侵物种之一,与荷兰榆树病、柽柳和蒲公英齐名。这些南美洲本土物种在 20 世纪 30 年代被引入美国南部,并已开始占领大部分东南部地区,给所有其他居民带来持久的痛苦。火蚁以成群结队和叮咬而臭名昭著,它们的名称是对遭遇结果的恰当描述。
它们也因其非凡的韧性而臭名昭著。巢穴被淹没?没问题。只需连接腿部形成巨大的蚂蚁筏,漂浮到安全地带,这是在南美洲洪泛平原上进化出的一种策略。这种蚂蚁球被发现在哈维飓风的洪水中漂浮。
在过去的 90 年里,火蚁已经不可逆转地改变了美国东南部。每年约有30-60% 的当地人口被蜇伤,更不用说野生动物和牲畜了。为了寻找蛋白质,蚁群可以杀死小牛并剥去骨头。蚂蚁已经取代了许多本地物种,减少了生物多样性,传播了疾病,甚至可能导致一种蜥蜴进化出更长的腿,只是为了提供更多的杠杆作用来将它们甩掉。
损失不仅仅是身体上的。火蚁每年给美国造成约 65 亿美元的损失,其中包括控制、医疗、牲畜和作物损失以及兽医费用。我们并不孤单地遭受痛苦。仅在过去的 20 年里,火蚁就已经在在中国、台湾、新西兰、香港、澳门、加勒比海地区和澳大利亚殖民。
这一不幸的事件可能促使中国科学家研究火蚁房地产偏好的重要问题,该研究发表在 9 月份的PLOS Pathogens杂志上。因为事实证明,火蚁蚁后有强烈的偏好,显然,它们最渴望的之一是泥土香水。
在中国,科学家观察到某些土壤似乎受到火蚁蚁后的青睐。为了进行调查,科学家们将受青睐和不受青睐的土壤样品放置在 Y 型嗅觉仪的末端,其中每个臂都带有不同泥土的气味。更多的工蚁和蚁后最终进入了受青睐的土壤臂。
科学家接下来测试了受青睐土壤中放线菌产生的赋予泥土泥土气味的化合物:土臭素和 2-MIB。受青睐的土壤富含这两种物质。然后他们测试了蚂蚁对纯化土臭素和 2-MIB 的吸引力。与对照臂相比,更多蚂蚁最终进入了带有这些化学物质气味的管臂。蚂蚁触角也对这两种化学物质产生了电反应。
在探测泥土的细菌含量后,受青睐的土壤中放线菌的含量高于不受青睐的土壤。研究小组从这种泥土中分离出两种链霉菌菌株和一种诺卡氏菌菌株,这两种都是放线菌。当他们用这些细菌直接给不受青睐的土壤添加物质时,它突然吸引了蚂蚁。
那么,为什么放线菌对火蚁如此有吸引力呢?
这些微生物以其抗生素能力而闻名。我们的大多数抗生素药物都是在这种细菌中发现的;例如,链霉素不出所料地来自链霉菌。放线菌也是抗真菌化学物质的优秀制造者。由于土壤细菌必须与许多其他细菌和真菌竞争,因此储备充足的化学武器库有助于放线菌茁壮成长。
与此同时,火蚁也有自己的真菌困境。土壤中充满了致病真菌,它们正等待着美味多汁的火蚁不小心闯入其中。蚁后在交配后和第一批工蚁(可以梳理和清洁它们)出生之前最脆弱,而这恰恰是它们选择巢穴位置的时候。
正如抗生素对我们和对细菌一样有效,放线菌随意喷洒的抗真菌剂可能有助于土壤昆虫。任何能够闻到放线菌气味的火蚁——本质上是窃听它们与弹尾虫的对话——都可能通过与它们同居而获得优势。
为了调查这种可能性,科学家们测试了两种土壤类型中真菌动物和昆虫病原体的含量。它们在不受青睐的土壤中富集,而在受青睐的土壤中贫乏。在实验室实验中,火蚁蚁后在受青睐的土壤中的存活率也高于在不受青睐的土壤中的存活率。然而,当不受青睐的土壤简单地与他们从受青睐的土壤中分离出来的链霉菌和诺卡氏菌混合时,蚁后的存活率更高。
科学家们还观察了在不受青睐的土壤中死亡的蚁后尸体,发现它们在死亡约七天后长出了昆虫病原真菌。另一方面,来自受青睐土壤的死亡蚁后要么生长出无害的分解真菌,要么根本没有生长。
最后,他们将从死亡蚁后身上分离出来的昆虫病原真菌与他们分离出来的链霉菌和诺卡氏菌菌株在培养皿中一起培养,发现这些细菌抑制了真菌的生长。
因此,对于火蚁蚁后来说,泥土的气味可能是刚擦洗过的厨房和浴室的气味,里面有整齐叠放的毛巾、空气净化器、除湿器、几只可爱的橡皮小鸭,以及一个不讽刺的马桶纸套。或者类似的东西。对它们来说,泥土的气味就是甜蜜家园的气味。