肯尼亚奥尔佩杰塔保护区的雄伟狮子可能永远不会注意到最近搬到附近的微小蚂蚁——但这些敏捷的捕食者正在感受到影响，因为这些昆虫改变了当地热带稀树草原的景观。
这是1月25日发表在《科学》杂志上的新研究的结论，该研究揭示了一种名为大头蚁（Pheidole megacephala）的入侵物种如何影响整个生态系统中的植物和动物——一直到狮子（Panthera leo）。这些顶级捕食者可能比入侵昆虫大近 1000 倍，但它们仍然能感受到蚂蚁的存在。
“令我惊讶的是，我们竟然能看到这些微小的蚂蚁实际上是如何在生态系统内引起所有这些连锁反应的，”怀俄明大学生态学博士生、新研究的合著者道格拉斯·卡马鲁说。
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以下是这种连锁反应的发生方式。首先，大头蚁在Crematogaster属中胜过本地金合欢蚁。这些蚂蚁与口哨荆棘树（Vachellia drepanolobium）建立了密切的伙伴关系，口哨荆棘树是该地区热带稀树草原中常见的树木。树木为金合欢蚁提供食物和住所，作为交换，蚂蚁会攻击试图啃食甚至连根拔起树木的大象。
大头蚁杀死Crematogaster属的本地蚂蚁，并吃掉它们的卵、幼虫和蛹。然而，与Crematogaster不同，大头蚁生活在地下，不保护树木免受大象和其他食草动物的侵害。图片来源：帕特里克·米利根
科学家们已经注意到，在大头蚁入侵的地方，口哨荆棘树受到了损害。另一个研究团队报道说，当树木覆盖率更高时，狮子更容易成功捕猎平原斑马（Equus quagga），因为捕食者躲在树后等待伏击斑马。卡马鲁和他的同事们开始将这些碎片拼凑在一起，并决定测试大头蚁入侵是否影响了狮子的狩猎习惯。
考虑到涉及的植物和动物物种众多，这是一个雄心勃勃的问题。“生态系统很复杂，”不列颠哥伦比亚大学的生态学家凯特琳·盖纳说，她没有参与这项新研究，但为该杂志撰写了一篇评论。“一直以来都有很多事情在发生，我们可能很难理解将一个物种的命运与另一个物种联系起来的途径。”
卡马鲁和他的同事们之所以能够使这项实验奏效，是因为所涉及的联系——金合欢蚁和口哨荆棘树之间，以及树木覆盖率和狮子狩猎策略之间——非常紧密且有充分的记录。“这是一个事件链相当清晰的案例，”盖纳说。“自然界中如此整洁的事情很少见。”
为了他们的新研究，该团队使用了 GPS 项圈来追踪当地六个狮群的活动，并确定了奥尔佩杰塔保护区内的狮子捕猎地点，那里的大头蚁入侵仍在进行中。在每个地点，科学家们测量了当地的口哨荆棘树覆盖率，确定是否存在大头蚁，并确定了狮子捕获的动物物种。
然后，研究人员使用了一种称为嵌套路径分析的计算技术来剖析不同因素可能如何影响斑马捕杀率，证实被大头蚁入侵的地点树木覆盖率和斑马捕杀率均有所下降。
在大头蚁入侵之后，树木覆盖率大大降低，促进了“开阔性”以及斑马躲避捕食的容易程度。因此，在被大头蚁入侵的景观中，斑马从狮子那里获得了更高的安全性。图片来源：帕特里克·米利根
然而，有趣的是，狮子可能已经在适应这种新环境。科学家们发现，即使斑马捕杀率下降，当地狮子捕猎非洲水牛（Syncerus caffer）的频率也越来越高。狮子伏击水牛的方式与伏击斑马的方式不同，但牛科动物是更具挑战性的猎物，需要更多狮子合作狩猎。
卡马鲁说：“好消息是，自从蚂蚁开始入侵以来，狮子数量并没有下降。”“在这种情况下，我们预计狮子数量会下降，但它们没有。”
其他正在经历入侵的生态系统，包括大头蚁的入侵，可能就没有那么幸运了。该物种已在澳大利亚和太平洋各岛屿（包括夏威夷群岛）造成严重破坏。尽管通常很难解析外来物种迁入的后果，但这项新研究令人清醒地提醒人们，生态系统可能是多么紧密地交织在一起，以及入侵动物在多大程度上会扰乱生态系统的动态。
盖纳说：“这些我们可能甚至看不到的微小昆虫可能会在景观层面上产生如此巨大的变化，完全改变景观的外观，并对狮子——热带稀树草原之王——产生影响。”
“而这一切都始于这些微小、微小的蚂蚁，”她补充道。“不要忽视小家伙。”