切叶蚁：精细选择真菌的生存策略

2023-10-28 理论教育版权反馈

【摘要】：切叶蚁会对真菌的菌种小心保管，非常珍视。“放牧”蚜虫的蚂蚁切叶蚁对真菌“情有独钟”是有原因的。研究发现，切叶蚁自身不能合成精氨酸，只能靠食用精氨酸含量丰富的真菌来进行补充。在漫长的演化过程中，切叶蚁不但学会了种植真菌，还学会了对真菌进行优选，以培养出更适合种植和食用的真菌，就像人类通过选种、杂交，培养出更高产、更美味的作物一样。生活在南美洲的切叶蚁看似平凡的蚂蚁，却有着超出我们想象的生存策略。

蚂蚁最喜欢糖分，但自然界很少有富含糖分的食物：水果是有季节性的，平时难得一尝；蜂蜜倒是不错，但要吃到蜂蜜的话，还得跟守巢的蜜蜂干上一架，显然费力不讨好。于是，蚂蚁便把目光投向了蚜虫的排泄物。

蚜虫以吸食植物的汁液为生，但不能消化植物汁液中的糖分，会把糖分从消化系统排出。可以说，蚜虫的排泄物富集了食物中的糖分，相当于被提纯了的糖浆，所以又被称为蜜露。尽管这糖分的来源有些不雅，但对蚂蚁来说却是难得的美食。为了能长期吃到蜜露，蚂蚁像养奶牛一样养着蚜虫。

当然，这“保护费”也不是白收的，如果蚜虫有天敌，比如瓢虫来袭，蚂蚁便会去跟它打架，保护好自己的“糖源”；如果蚜虫栖息的植物长势不好，蚂蚁还会把蚜虫搬到长势良好的植物上，就像逐水草而居的牧人一样。生物学家还发现，蚂蚁会用自己的触角触碰蚜虫，促使蚜虫排出更多的蜜露，宛如有经验的牧人给奶牛挤奶。

蚂蚁和蚜虫就以这种互利共生的关系生活在一起，蚜虫给蚂蚁提供食物，蚂蚁则给蚜虫保障后勤和治安，两者都能从中获益。

除了从事“农牧业”饲养蚜虫，蚂蚁还能从事“种植业”。南美有一种蚂蚁叫切叶蚁，它们能用大颚把植物叶片切下来当作培养基，再从旧培养基中搬来菌种，种植真菌作为食物。切叶蚁会对真菌的菌种小心保管，非常珍视。它们的“公主”长大后自立门户时，还会随身携带一些菌种，以便继续种植真菌。

“放牧”蚜虫的蚂蚁

切叶蚁对真菌“情有独钟”是有原因的。研究发现，切叶蚁自身不能合成精氨酸，只能靠食用精氨酸含量丰富的真菌来进行补充。切叶蚁从几千万年前起便以周围环境中的野生真菌为食，但野生真菌的来源太少而且不稳定，它们便学会了种植真菌，如同以采集果实为生的原始人学会了种植作物，食物的来源便充足而稳定了。

在漫长的演化过程中，切叶蚁不但学会了种植真菌，还学会了对真菌进行优选，以培养出更适合种植和食用的真菌，就像人类通过选种、杂交，培养出更高产、更美味的作物一样。在这个过程中，蚂蚁和真菌在共同演化，适应这种共生生活。

生活在南美洲的切叶蚁

看似平凡的蚂蚁，却有着超出我们想象的生存策略。作为早在白垩纪便与恐龙共存的蚂蚁，在恐龙灭绝后的数千万年依然兴盛，靠的或许就是这种社会性。一只蚂蚁虽然很弱小，但是一个蚁群的社会力量却不容小觑。(www.chuimin.cn)

类似的昆虫还有蜜蜂。利用这种确保群体存续的策略，蚂蚁和蜜蜂扩张到了世界上的绝大多数地方，至今长盛不衰。对这类高度社会化的动物进行研究，或许有助于人类社会化行为的研究，有助于解开我们自身的奥秘。

参考资料

1.赵爽，贾凤龙，梁铬球等.广东省蚂蚁种类与分布［J］.环境昆虫学报，2009，31（2）：156-161.

2.　Nygaard S，Zhang G，Schiøtt M，et al.The genome of the leaf-cutting ant Acromyrmex echinatior suggests key adaptations to advanced social life and fungus farming［J］.Genome Res.2011 Aug；21（8）：1339-1348.

3.　Nygaard S，Hu H，Li C，et al.Reciprocal genomic evolution in the antfungus agricultural symbiosis［J］.Nat Commun.2016 Jul 20；7：12233.

4.　Roberto Bonasio，Guojie Zhang，et al.Genomic comparison of the ants Camponotus floridanus and Harpegnathos saltator［J］.Science.2010 Aug 27：329（5995）：1068-1071.

【注释】

[1]名为H3K27ac的编码组蛋白脱乙酰酶的基因决定了蚂蚁的分工。

切叶蚁：精细选择真菌的生存策略

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