蚂蚁农夫——他们是如何做到的?

我曾经在爱丁堡蝴蝶和昆虫世界工作。在那里的时候,我最喜欢的动物不是变色龙,它在生气时会变色。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我曾经在爱丁堡蝴蝶和昆虫世界工作。在那里的时候,我最喜欢的动物不是变色龙,它在生气时会变色。也不是喜欢人体热量,有时会紧得令人不安的皇家蟒蛇。不,我最喜欢的展品是切叶蚁。

我们有一个相当了不起的切叶蚁系统。每天早上我都会去户外漫步,收集一些植物。这些植物种类繁多,从树篱剪枝到鲜花,再到冬青树枝(我通常会选择需要爬一两棵树才能获得的植物)。然后我会把这些植物插条放在一个蚂蚁可以通过悬挂的绳索到达的区域。“觅食者”切叶蚁会蜂拥到植物上,开始切下小块(名副其实)。当它们这样做时,颚部粗大的“守卫”蚂蚁会站岗,威胁性地挥舞着它们的口器。

然后蚂蚁会开始沿着从屋顶悬挂下来的绳索往回走。它们带着自己的战利品,沿着这条绳索走道一直走到它们的巢穴。然后它们会将植物插条带到巢穴深处,带到一个特定的房间。在这个房间里,有“工蚁”在耕作蚂蚁的收获物:真菌。真菌受到这些农夫的培育和照料,然后被用来喂养蚁群的幼蚁。真菌在某些植物上生长得非常好,而另一些植物似乎对它有天然的抵抗力。


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真正令人难以置信的是,蚂蚁学会了哪些植物对它们的真菌农场有益,哪些植物没有益处。如果有一天我给它们一种真菌不容易生长的植物,那么下次我再给它们时,它们就不会拿了。随着时间的推移,我了解了蚂蚁最喜欢哪些植物,并会尽力为它们获取这些植物,尽管我通常会加入一些新的植物供它们尝试。我不得不承认,这开始让我感觉有点像我在为它们工作……我现在很想跑题去谈谈优秀的蚂蚁恐怖电影《群魔》,但我会忍住,不过一定要看看结尾的预告片。

那么,蚂蚁是如何知道哪些植物是好的真菌食物,哪些不是呢?我前几天偶然看到一项研究,正好调查了这个问题,使用的是切叶蚁Acromyrmex ambiguus 1。在这个实验中,一些蚂蚁群落被给予黑莓和李子叶,这两种叶子都适合真菌生长。另一些蚁群也被给予相同的两组叶子,但这次黑莓叶子上喷洒了杀菌剂(蚂蚁无法察觉)。

在蚂蚁有机会尝试在这些植物上种植真菌后,对个体进行了测试,以查看当给它们选择时,它们会选择哪种类型。当蚂蚁体验过未处理的黑莓和李子时,下次再提供黑莓时,它们更喜欢黑莓。然而,接触过喷洒杀菌剂的黑莓的蚂蚁,在体验过黑莓对它们的农场无用后,下次选择黑莓的次数较少。

真正有趣的部分在接下来,当科学家给蚂蚁一个只在李子和黑莓气味之间选择的机会时。令人惊讶的是,他们发现了相同的模式,只是略微不明显:蚂蚁仍然表现出对最佳真菌生长物的偏好。

因此,似乎蚂蚁使用植物的气味来学习将来要避免哪些植物。然而,其他线索,如味道也可能很重要,这就是为什么当蚂蚁有比气味更多的信息时,它们更会避免“坏”植物。

蚂蚁如何学会将某些植物在它们花园中的不良结果与它们第二天做出的选择联系起来的确切机制仍然未知,但我非常期待看到关于这些迷人小生物的即将到来的实验。

1 Saverschek, N. & Roces, F. 觅食切叶蚁:嗅觉记忆是延迟避免不适合共生真菌的植物的基础。动物行为学杂志. doi:10.1016/j.anbehav.2011.05.015

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