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小科普| 外來入侵螞蟻如何影響東非標(biāo)志性野生動(dòng)物？
津巴布韋伊米爾保護(hù)區(qū)，一頭大象伸長鼻子抓樹葉。? Mauricio Porraz/TNC Photo Contest 2019
科琳娜·里吉諾斯（Corinna Riginos）首次注意到廚房里成群結(jié)隊(duì)的螞蟻是在2010年。這種螞蟻是當(dāng)?shù)厝松钪谐Ｒ姷募彝ズοx。
那是在2010年，她剛搬進(jìn)一棟被金合歡樹環(huán)繞的可愛小屋，從事大型哺乳動(dòng)物生態(tài)學(xué)博士后研究。當(dāng)時(shí)的她并沒有意識(shí)到自己的研究與這些螞蟻會(huì)以令人驚訝的方式交織在一起。
事實(shí)證明，涌入她廚房食品儲(chǔ)藏室的螞蟻不僅僅是家庭害蟲。它們是一種外來入侵物種，對(duì)當(dāng)?shù)氐南洳菰鷳B(tài)系統(tǒng)和大型哺乳動(dòng)物產(chǎn)生了巨大的影響。
近期肯尼亞研究生道格拉斯·卡馬魯（Douglas Kamaru）領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，現(xiàn)為大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）懷俄明州科學(xué)主任的里吉諾斯和同事共同參與了這項(xiàng)研究。研究結(jié)果顯示，這些螞蟻可能間接導(dǎo)致獅子在捕獵斑馬時(shí)的成功率降低，迫使它們轉(zhuǎn)向其他獵物。
那么小小的螞蟻是如何影響?yīng){子和斑馬的呢？
研究指出，在外來入侵螞蟻導(dǎo)致樹木覆蓋減少的地區(qū)，獅子捕獵斑馬的成功率大大降低。? Victoria Zero
本地螞蟻與外來入侵螞蟻
里吉諾斯辨認(rèn)出她家小屋中的螞蟻是廣大頭蟻（Big-headed ant，Pheidole megacephala），這是一種在全球范圍內(nèi)都具有侵略性的外來物種。事實(shí)上，由于其強(qiáng)大的入侵能力，廣大頭蟻已經(jīng)遍布世界各個(gè)角落，以至于很難準(zhǔn)確追蹤它的起源。在許多廣大頭蟻扎根的地方，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)都遭受了毀滅性的影響。這種螞蟻形成了龐大的超級(jí)群落，飲食范圍廣泛，幾乎無所不吃，成為了生態(tài)系統(tǒng)的災(zāi)難之源。
里吉諾斯介紹說：“它們會(huì)吃掉行進(jìn)路徑上的任何東西，無論是植物花蜜、本地昆蟲，還是鳥雛，只要它們經(jīng)過，就會(huì)一掃而光?！?/p>
廣大頭蟻常常攻擊較大的本地螞蟻，將它們從金合歡樹的家園中驅(qū)逐出去。? Margaret Kinnaird
廣大頭蟻對(duì)其他地區(qū)本地昆蟲多樣性的負(fù)面影響已經(jīng)有廣泛的記錄了。而里吉諾斯想要探究的是這些螞蟻對(duì)周圍的稀樹草原會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響。2004年，里吉諾斯開始在肯尼亞開展工作，并在那里進(jìn)行了博士和博士后研究。當(dāng)她發(fā)現(xiàn)這些螞蟻時(shí)，她正在普林斯頓大學(xué)進(jìn)行博士后研究，駐地位于以豐富的野生動(dòng)物和廣闊的草原而聞名的Laikipia縣的穆帕拉研究中心（Mpala Research Center）。這一地區(qū)也是TNC正在開展項(xiàng)目的重點(diǎn)區(qū)域。
她的腦海中立刻浮現(xiàn)出環(huán)繞她小屋的鐮莢金合歡樹（Vachellia drepanolobium）。這種金合歡樹是四種本地螞蟻的家園。廣大頭蟻在和它們互動(dòng)嗎？當(dāng)她發(fā)現(xiàn)自己家周圍的樹木已經(jīng)被廣大頭蟻占領(lǐng)時(shí)，她意識(shí)到螞蟻之間的“互動(dòng)”并不是小事一樁。
為了研究這一現(xiàn)象，她首先設(shè)計(jì)了一個(gè)她稱之為微型“角斗場”的塑料小盒，將廣大頭蟻與本地螞蟻放入其中。觀察發(fā)現(xiàn)，廣大頭蟻體型較小，只有在數(shù)量多于本地螞蟻的情況下才能獲勝。
隨后，她砍下幾棵小合歡樹，每棵樹的底部都有一個(gè)本地螞蟻群落，并把它們帶到廣大頭蟻入侵的地方。四種本地螞蟻中有三種立即跑到樹下與入侵者展開激戰(zhàn)。
里吉諾斯表示：“它們毫不猶豫地沖向廣大頭蟻，試圖擊敗這些入侵者。然而，它們被打得落花流水。”
廣大頭蟻與一種本地舉腹蟻搏斗。? Patrick Milligan
她將這場戰(zhàn)斗形容為“中世紀(jì)”般的場景，本地螞蟻英勇地沖下來保衛(wèi)自己的樹木，而廣大頭蟻則毫不留情地將它們撕成碎片。隨后，廣大頭蟻沖破防線，爬上樹木，闖入本地螞蟻的家園，襲擊它們的巢穴。入侵的廣大頭蟻還將本地螞蟻的幼蟲帶回了自己的地下巢穴，當(dāng)作戰(zhàn)利品。
隨后的實(shí)地研究進(jìn)一步證實(shí)，這種情況在野外也屢見不鮮。當(dāng)廣大頭蟻遷入時(shí)，四種本地相思樹蟻（Pseudomyrmex ferruginea）中的三種完全消失了，而第四種選擇躲在暗處，盡量避免遭遇。
一旦本地螞蟻被消滅，廣大頭蟻的入侵便間接引發(fā)了一系列連鎖反應(yīng)。在這里，這個(gè)外來入侵物種的故事變得更加有趣，但也更令人不安。
在被廣大頭蟻入侵的地區(qū)，許多樹木遭受了大象的破壞。? Brandon Hays
大象、螞蟻與金合歡樹
相思樹蟻和金合歡樹是典型的共生關(guān)系。螞蟻在樹刺基部的球狀凸起處安家，享受花蜜和棲息地。而螞蟻則保護(hù)樹木免受食草動(dòng)物的侵害，特別是大象的破壞。
小小的螞蟻怎么能趕走大象？
里吉諾斯解釋說：“螞蟻們?nèi)浩鸲ブ?，專門攻擊大象身上最脆弱的地方，比如鼻子。它們?cè)谶@些細(xì)微之處展現(xiàn)出了驚人的力量。我親身經(jīng)歷過。當(dāng)螞蟻爬到我身上時(shí)，它們專咬我手指間和其他皮膚細(xì)嫩的地方，真的很疼。”
因此，大象在面對(duì)螞蟻的攻擊時(shí)，往往會(huì)選擇咬幾口后迅速離開。
本地螞蟻保護(hù)樹木免受大象的過度啃食。? Patrick Milligan
廣大頭蟻并沒有進(jìn)化出針對(duì)食草動(dòng)物的防御性攻擊策略。它們清除了本地的相思樹蟻后，大象就能在樹林中肆意覓食。這對(duì)樹木的生長極為不利。
一頭大象每天能吃掉超過300磅的植物，所以當(dāng)它們停留在某地覓食時(shí)，很快就能將金合歡等樹木摧毀殆盡。里吉諾斯的初步研究結(jié)果發(fā)表在2015年的《生態(tài)學(xué)》雜志上，揭示了其對(duì)樹木覆蓋率下降的驚人影響。
這篇論文對(duì)肯尼亞的5處地塊進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)廣大頭蟻入駐的地方，本地螞蟻幾乎銷聲匿跡。這進(jìn)而導(dǎo)致遭受大象破壞性啃食的樹木數(shù)量增加了5到7倍。
里吉諾斯表示：“隨著時(shí)間的推移，樹木覆蓋面積在不斷減少，小樹更是消失得異常迅速。它們本應(yīng)是未來的大樹?！?/p>
樹木的減少又進(jìn)一步引發(fā)了其他連鎖反應(yīng)。里吉諾斯指出：“這是生態(tài)學(xué)中罕見的案例，你可以清晰地看到外來入侵物種是如何一步步引發(fā)連鎖反應(yīng)的?！?/p>
廣大頭蟻不會(huì)保護(hù)樹木，這導(dǎo)致食草動(dòng)物過度啃食樹木。? Patrick Milligan
巨大的連鎖反應(yīng)
發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文展示了螞蟻對(duì)生態(tài)的深遠(yuǎn)影響。研究顯示，在因廣大頭蟻而導(dǎo)致樹木覆蓋較少的地區(qū)，獅子捕獵斑馬的成功率顯著下降。樹木為獅子提供了隱蔽的地方，沒有這些，斑馬更容易躲避捕食者。
在這種情況下，獅子的數(shù)量并沒有減少，這很可能是因?yàn)樗鼈冝D(zhuǎn)而捕食非洲水牛，后者傾向于堅(jiān)守陣地而不是逃跑。
沒有參與這項(xiàng)研究的生態(tài)學(xué)家凱特琳·蓋納（Kaitlyn Gaynor）在一篇評(píng)論中指出：“歸根結(jié)底，保護(hù)健康的生態(tài)系統(tǒng)不僅需要防止物種滅絕，還需要識(shí)別和保護(hù)物種之間最重要的相互作用?！?/p>
廣大頭蟻的入侵破壞了這種重要的相互作用。
? Caroline Ng'weno
對(duì)里吉諾斯來說，對(duì)外來入侵螞蟻研究強(qiáng)調(diào)了實(shí)地考察在自然保護(hù)中的重要性。
她表示：“很多時(shí)候，最好的發(fā)現(xiàn)來自實(shí)地考察。將觀察到的現(xiàn)象與我們的知識(shí)聯(lián)系起來對(duì)于研究和保護(hù)工作至關(guān)重要。”
一只小螞蟻可能很容易被忽視，但其產(chǎn)生的后果卻可能極為嚴(yán)重。里吉諾斯強(qiáng)調(diào)：“東非以其豐富多樣的大型哺乳動(dòng)物而聞名，但這些野生動(dòng)物也面臨著諸多威脅，其中就包括入侵物種的影響。廣大頭蟻的入侵產(chǎn)生了巨大的連鎖反應(yīng)。如果我們希望這些動(dòng)物有一個(gè)美好的未來，就必須解決外來物種入侵的問題?！?/p>
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