阿根廷蚂蚁已经蔓延到除南极洲之外的每个大陆,它们以庞大的数量和激烈的战斗策略压倒了本土蚂蚁。但它们可能在最近到来的一种蚂蚁身上遇到了对手:亚洲针蚁。这种跨物种的较量令昆虫学家感到惊讶,可能会颠覆战线划定的生态系统。
丹麦哥本哈根大学社会进化中心副教授耶斯·索伊·彼得森说,入侵蚂蚁只占世界上已描述的 12,400 多种蚂蚁中的一小部分。然而,它们对生态系统、人类健康和经济的影响远远超过了它们的小体型。红火蚁可能会危及那些不小心踩到蚁巢的人的生命。一些入侵物种是农业害虫,或者“饲养”贪婪的食植物蚜虫,以获取它们富含糖分的排泄物。
入侵蚂蚁经常杀死、吃掉或在竞争中击败本土蚂蚁——后者在它们所居住的生态系统中发挥着关键作用。许多本土蚂蚁是园丁——它们耕耘土壤并播种。来自不同环境的外来蚂蚁不会接替它们排挤走的蚂蚁的工作。
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入侵者还会造成生态系统崩溃:入侵圣诞岛的黄疯蚁激怒了本地鸟类,以至于它们改变了饮食习惯,并且以岛上著名的红蟹为食。来自蚂蚁的食物竞争,加上其他入侵物种(如野猫和黑鼠),可能导致了圣诞岛蝙蝠的灭绝。
弄清入侵物种对生态系统的影响是棘手的。研究人员很少观察到入侵的进行过程。但这次可能不同。新近发现的入侵物种亚洲针蚁和更臭名昭著的阿根廷蚂蚁之间的首次交锋正好提供了这样的机会,彼得森说。
几年前,北卡罗来纳州立大学罗利分校的研究人员意外地发现了正在发生的蚂蚁战争。当时正在攻读昆虫学研究生的埃莉诺·斯派塞·赖斯正在追踪北卡罗来纳州一个办公园区内的阿根廷蚂蚁巢穴网络,并发现了一些亚洲针蚁的巢穴。“另一只蚂蚁能够在阿根廷的领土内筑巢,这真的很奇怪,”斯派塞·赖斯说。阿根廷蚂蚁不容忍竞争。通常,它们可以通过攻击竞争对手并主导食物来源来将其他蚂蚁赶出一个区域。它们原产于南美洲,形成了相互关联的巨大巢穴网络,称为超级蚁群。
这种情况似乎是前所未有的。世界上最大的蚂蚁群是一个阿根廷蚂蚁超级蚁群,它跨越了地中海地区 6,000 多公里。由于某种原因,在北卡罗来纳州的几个平方英里范围内,阿根廷蚂蚁征服世界的战略并没有奏效。事实上,亚洲针蚁正在取得进展。2009 年 3 月,斯派塞·赖斯和她的同事在 90 棵树上发现了阿根廷蚂蚁,其中 9 棵树与亚洲蚂蚁共享。到 2011 年 6 月,阿根廷蚂蚁被赶回了 67 棵树,与入侵者在 15 棵树上相邻,而亚洲针蚁占领了 17 个地点。
为了了解亚洲针蚁是否正在驱赶其他物种,研究人员有选择地毒死了某些地区的亚洲针蚁。阿根廷入侵者返回,这表明捕食者、资源可用性或其他因素并不是它们最初撤退的原因。
尽管亚洲针蚁在占领领土后确实杀死了更多的阿根廷蚂蚁,但研究人员想知道数量较少的昆虫是如何获得优势的。实验室的耐寒性测试暗示,亚洲针蚁比热带阿根廷蚂蚁更适应北卡罗来纳州温带气候。亚洲针蚁早在 3 月就摆脱了冬季的迟缓状态,而阿根廷蚂蚁直到 4 月下旬或 5 月初才恢复活动,研究人员在 2 月 8 日的《公共科学图书馆·综合》上报道。
亚洲针蚁的占领不仅对阿根廷人不利,对本土蚂蚁和人类也不利。它们的灼痛叮咬可能会在敏感人群中引起危及生命的过敏反应。“对亚洲蚂蚁叮咬过敏的人比对蜜蜂叮咬过敏的人更多,”斯派塞·赖斯说。
阿根廷人的凶猛程度不允许它们被认为是软柿子,这表明了解入侵物种如何对新气候做出反应对于预测它们的传播非常重要。斯派塞·赖斯说,亚洲针蚁可能仅仅因为该州处于阿根廷蚂蚁活动范围的北限而在北卡罗来纳州赢得战争——或者它可能准备成为下一个威胁性的入侵物种。
北卡州立大学研究人员领导的另一个项目可以揭示亚洲针蚁是否是下一个蚂蚁威胁。该项目 蚂蚁学校,要求公民科学家通过寄送他们发现的昆虫来帮助编目城市地区的物种。研究人员对亚洲针蚁的传播特别感兴趣,并且发现了来自纽约市和华盛顿州等广泛分散地区的标本。
美国最早的亚洲针蚁记录可追溯到 1930 年代的路易斯安那州,这表明这种昆虫可能是一艘船上的偷渡者。彼得森说,像阿根廷蚂蚁一样,亚洲针蚁形成拥有数千只工蚁和许多蚁后的蚁群。与其他飞往新地点的物种不同,入侵蚂蚁能够在单个蚁群内交配。因此,一小杯土壤(可能与蔬菜或花卉一起储存)可能容纳足够的个体,从而在新大陆上站稳脚跟。
彼得森说,气候变化、人类迁徙和栖息地破坏为入侵蚂蚁提供了新的机会。“总的来说,我们将看到更多的蚂蚁物种成为入侵物种,而且我们已经有了一个新的成员——亚洲针蚁,”他说。