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揭开魔鬼花园主人面纱 神秘缔造者竟是蚂蚁[图]

2005年9月28日 10:00
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上 海

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    图片说明:只有一种植物能在“魔鬼花园”中生存

        当地人认为是侏儒魔鬼的家,科学家发现缔造者原来是蚂蚁———

      亚马孙
    热带雨林里散落着一些当地居民所谓的“魔鬼花园”,“魔鬼花园”里只有一种树木,其他树木都难以存活。当地人一直认为这是超自然的产物,因为在植物种类繁多的亚马孙雨林,这一现象确实令人百思不得其解。虽然以前也有科学家试图解开这个谜团,但结论都不令人信服。现在,美国研究人员在《自然》杂志上公开了他们的最新发现:“魔鬼花园”的缔造者不是魔鬼,而是蚂蚁。

      当地盛传“魔鬼花园”是神秘侏儒魔鬼的家。

      “魔鬼花园”的秘密是美国斯坦福大学生物系研究生伊丽莎白·弗雷德里克森的发现。她在亚马孙热带雨林地区进行实地考察时特别注意了一个奇特现象:原始森林中有不少被当地人称做“魔鬼花园”的地方。这些“魔鬼花园”大多呈圆形,面积大小不一,但数量众多。“魔鬼花园”四周的树林照样郁郁葱葱,但“魔鬼花园”里面只稀稀落落在生长着一种树木———柠檬蚂蚁树。这不禁让弗雷德里克森感到疑惑:难道“魔鬼花园”里仅剩的柠檬蚂蚁树有“杀手”本色,容不得其他树木与自己为伍?

      其实,当地人早就注意到这一现象,只是他们不知道也从未想过寻找“魔鬼花园”出现的原因而已。不仅如此,当地人还把这一现象与鬼怪联系起来。

      据秘鲁当地的民间传说,控制花园的是一个叫楚亚查奎的魔鬼。它是一个神秘的侏儒,一条腿长着人脚,另一条腿长着蹄子,别看长相丑陋,但神通广大,想变谁就可以变,并靠这种手段骗人。它经常以朋友或是亲人的身份出现,欺骗那些单独在丛林中行走的人,让他们四处兜圈子,直到他们迷失方向。弗雷德里克森说:“当地人认为‘魔鬼花园’是这个侏儒魔鬼的家。由于人们都怕它,怕见到它,所以每次都小心翼翼地绕过‘魔鬼花园’。”

      蚂蚁缔造“魔鬼花园”,将侵入领地的其他植物全部杀死。

      以前科学家也注意到“魔鬼花园”,但只是认为它的形成是植化相克的结果,也就是植物间为争夺领地,释放某种化学分泌物,将对方杀死。但弗雷德里克森注意到,在这个花园里,只有被柠檬蚂蚁霸占的柠檬蚂蚁树周围没有植物存活,而被其它种类的蚂蚁寄生的树木,或者上面没有任何蚂蚁的树木的情况恰恰相反。

      弗雷德里克森经过长时间的观察和研究,终于揭开了谜底,原来这些“魔鬼花园”的缔造者不是别人,正是亚马孙雨林中的蚂蚁。蚂蚁为了建立自己的专属领地,将侵入领地内的其他植物全都杀死,只保留一个它们最喜欢寄生的树种。

      蚂蚁所使用的“园艺工具”是蚂蚁自身产生的“除草剂”———蚁酸。这是一种很简单的有机酸,荨麻和红蚂蚁用它作“蛰人”的武器,而人类也用它来保存食物。但弗雷德里克森发现这种蚁酸有另一种用处———打造“魔鬼花园”。基于这些发现,弗雷德里克森决定进行实验———验证柠檬蚂蚁是否充当了“魔鬼花园”的缔造者。为此,她辟出一块实验地,在花园里面和外面都栽上亚马孙地区最普通的树种———雪松,并将雪松分成几组,她采取措施,允许蚂蚁在一些树上筑巢,不让蚂蚁在另一些树上爬上爬下。结果发现,蚂蚁向未受保护的雪松发动攻击,受保护的那些雪松没有受到任何伤害。蚂蚁向雪松发动攻击的工具正是它们自身所产生的蚁酸。蚂蚁将蚁酸注入树叶,树叶很快变成褐色,整棵树5天之内就会死掉。

      自保工具蚁酸成为蚂蚁扩大“殖民地”最有力的武器。

      蚁酸对蚂蚁来说并不是什么新鲜的东西,在1.5万种蚂蚁中有四分之一的蚂蚁可以产生蚁酸,许多蚂蚁用它来保护自己免受动物或昆虫的袭击,但蚂蚁将蚁酸当做“除草剂”使用,这还是首次发现。

      密歇根大学的进化生物学家保罗·范恩表示,弗雷德里克森及其同事的研究成功地证明,柠檬蚂蚁在制造“魔鬼花园”中扮演了主要角色。但他认为,并不能因此排除植化相克的可能性。范恩说,植物的化学分泌物可以在几周或是几月内杀死附近的植物,比实验中蚂蚁所用的时间要长得多,两种情况很可能同时发生。所以,只有通过更长期的实验才能证明“魔鬼花园”是不是植化相克的结果。

      弗雷德里克森则认为,她已经有充分的证据证明“魔鬼花园”是蚂蚁的杰作,因为她很明显地看到,在柠檬蚁占领第一棵柠檬蚂蚁树之后,“魔鬼花园”开始出现。随着时间的推移,花园内越来越多的物种死掉了,通过这种方式,蚂蚁帮助它们的寄生树不断扩大生长的地盘,与此同时它们的“殖民地”面积也就越来越大。

      很多“魔鬼花园”里长有300多棵同一树种,上面寄生着数百万只蚂蚁,“魔鬼花园”的历史可达几百年。弗雷德里克森说:“试验地中最大的一块‘殖民地’的面积为1300平方米,‘驻扎’了大约1.5万只蚁后和300万只工蚁,它的历史估计有807年。”

      研究人员认为,蚂蚁如此严格控制环境十分神奇。

      参与这项研究的斯坦福大学的迪波拉·戈登也表示:“蚂蚁通过这种方式对它们的环境进行如此严格的控制,在世界上植物多样化程度最高的地区开辟出一块只有单一树种的地盘,这真的非常神奇。”研究人员认为,蚂蚁比较喜欢柠檬蚂蚁树,空心的树干提供了天然的蚁巢。它们躲在树洞里,既不会遭到掠食者的侵袭,也不怕风吹雨淋。

      弗雷德里克森认为,蚂蚁决定袭击某棵树,可能就是因为它不能提供修建蚁窝的空间。但是,她在后来的研究中发现,无论亚马孙雪松能否提供蚁巢,最后都遭到了蚂蚁的攻击。她表示:“我现在认为,蚂蚁可能是使用化学分泌物来区分哪个是寄住树,哪些是其他树种。”

      范恩特别指出,“魔鬼花园”绝大部分植物是柠檬蚂蚁树,其实里面也有其它植物,例如野牡丹科灌木和桫椤(一种类似于厥类的热带树木)等,只不过其他植物的数量很少而已。他认为,“魔鬼花园”里的这些“异类植物”可能具备抵抗蚁酸的能力,也有可能用其它方式骗过了蚂蚁。

      弗雷德里克森的研究是查清蚂蚁在亚马孙雨林生态系统中所扮演的角色这一长远目标的一部分。据估计,亚马孙全部蚂蚁的重量相当于当地所有鸟类、哺乳动物、派行动物和两栖动物重量总和的4倍。弗雷德里克森说:“在许多方面,蚂蚁都占据着亚马孙的统治地位。”

     
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    选稿:代邱红    来源:北京科技报   
     
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