凶残猎头蚁酷爱将敌人斩首,为何难逃沦为奴隶的命运?

人类古代文明中,收集敌人头颅(猎头)这种习俗并不少见。在动物王国中,有一种蚂蚁也同样有着猎头的习性,那就是分布于美国东南部(佛罗里达州、阿拉巴马州以及佐治亚州)的佛罗里达林蚁(Formica archboldi)。

猎头者!

佛州林蚁于1944年被正式描述,令人意外的是,看似平平无奇的佛州林蚁竟存在一种令蚂蚁专家们费解的奇怪习性。1958年专家首次观察到它的巢内有许多大齿猛蚁的头颅,这表明它们能以大齿猛蚁为食,在随后的几十年内,许多学者都报道了类似的情况,甚至有研究指出,大齿猛蚁是佛州林蚁最常见的猎物,证据就是蚁巢内堆积如山的猛蚁头颅和遗骸。佛州林蚁也因此被人送了个外号,叫做猎头蚁。

佛州林蚁和其猎获的大齿猛蚁尸骸在一起

大齿猛蚁是一类非常强大的蚂蚁,它们巨大的大颚能以231.5公里的时速闭合,这一咬合速度在整个动物王国都是数一数二,被其大颚击中的蚂蚁非死即伤,连战斗力出众的红火蚁在同等数量下都远远不是它的对手,令专家困惑的是,佛州林蚁是如何制服比自己更大、并且装备精良的大齿猛蚁的?

大齿猛蚁

大齿猛蚁虽说战斗力强大,却也非无懈可击,有野外观察显示,它们对其它蚂蚁的化学武器特别敏感。因此,专家打算从佛州林蚁喷出的蚁酸入手,看看它的蚁酸是否比其它蚂蚁更加有效。为此,专家选取另一种蚂蚁——浅褐林蚁(Formica pallidefulva),作为和佛州林蚁比较的对象,它同样来自蚁属,广泛分布于北美,和大齿猛蚁也有栖息地重叠,因此较有参考价值。

试验开始了,学者把单只佛州林蚁和大齿猛蚁放入一个塑料盘内,让它们两两单挑,重复试验10次,浅褐林蚁VS大齿猛蚁也是如此。观察显示,两种林蚁都对大齿猛蚁显示出强烈的攻击意识,它们要么撕咬大齿猛蚁的附肢,要么爬上大齿猛蚁的身躯,用腹部末端的喷口向大齿猛蚁喷出蚁酸。值得注意的是,相比另一种蚂蚁,佛州林蚁喷洒的蚁酸明显量更大,如此大量的喷酸带来了什么样的结果呢?

在猎头蚁与大齿猛蚁的10次互动中,所有10只大齿猛蚁被喷酸后全都无法在塑料盘内行走,10只中的7只已经完全瘫痪无法站立。相比之下,浅褐林蚁的战果就差多了,被它攻击后,只有一只大齿猛蚁无法走动,其余的正常。试验结果表明,尽管两种蚂蚁的蚁酸化学成分相似,但佛州林蚁能够喷出更多的蚁酸,对大齿猛蚁的伤害也远比另一种蚂蚁显著。

此外,学者在实验室中观察到,用蚁酸击倒大齿猛蚁后,佛州林蚁会把动弹不得的猎物带回自己的巢中,切断大齿猛蚁的头颅,其余部位当做食物,这也解释了野外佛州林蚁的蚁巢内为何会频频出现大齿猛蚁的头颅。

猎头蚁巢内战利品,中为大齿猛蚁头颅,四周为其它昆虫

伪装者?

解决了佛州林蚁如何猎杀大齿猛蚁这一问题,佛州林蚁身上又出现了另一个令人费解的谜题。学者发现,佛州林蚁体表的碳氢化合物,也就是蚂蚁们用来分辨同伴和敌人的信息素,即识别线索,和它的猎物大齿猛蚁(遗大齿猛蚁和褐大齿猛蚁)非常相似。对此,学者有一个猜测:佛州林蚁通过这种化学模拟,模仿猎物的气味,使自己能够顺利地混入大齿猛蚁身边而不受攻击,杀对方一个措手不及。

佛州林蚁工蚁

为了验证这个假设,学者首先准备了16个褐大齿猛蚁的群落,再把和褐大齿猛蚁碳氢化合物一致的佛州林蚁,以及匹配遗大齿猛蚁的佛州林蚁,在冷麻醉后分别放入这16个群落。如果专家的猜想无误,那么前者由于信息素匹配,将会被褐大齿猛蚁误认为同伴,而较少受到攻击。

然而试验结果却否定了这一猜想,16个群落中的10个对碳氢化合物一致的佛州林蚁展开了攻击,而有9个大齿猛蚁群落攻击了不匹配的佛州林蚁,两者几乎没什么差异。这表明,改变体表碳氢化合物,使之与大齿猛蚁高度契合,对佛州林蚁的捕猎活动并没有什么帮助。

被蓄奴蚁掌控的可怜奴隶

那么这种化学模拟的目的究竟为何呢?这就引发了学者的另一个猜想,涉及到一种比猎头更加残酷并且匪夷所思的现象,那就是蚂蚁的蓄奴行为。在蚂蚁王国中,有一类蚂蚁好吃懒做,自身不参与劳动,它们的生存方式就是奴役其它蚂蚁供自己驱使,我们一般称之为蓄奴蚁。

而本文的佛州林蚁,非常不幸地沦为了一种蓄奴蚁——悍蚁(Polyergus oligergus)奴役的对象。悍蚁这类蓄奴蚁会特别针对蚁属的某种蚂蚁进行寄生,Polyergus oligergus的分布仅限于佛罗里达州,佛州林蚁就是它唯一的宿主。

蓄奴蚁:悍蚁

悍蚁是如何奴役佛州林蚁的呢?首先,新生的悍蚁蚁后会偷偷潜入佛州林蚁的蚁巢,杀死林蚁蚁后并采集它的信息素,将之涂满全身,如此一来,悍蚁蚁后就能完美地冒充宿主蚁后,堂而皇之地生下自己的卵,让猎头蚁工蚁负责抚养。在悍蚁的卵幼长大后,为了补充奴隶数量,它们就会外出劫掠其它佛州林蚁群落的卵幼,带回巢中培养成新一代的奴隶,依靠着这样的方式,懒惰的悍蚁得以维持自身群落的发展。

在野外,学者曾经挖到一个悍蚁群落,该群落包含40只悍蚁工蚁,和340只佛州林蚁工蚁,而这些佛州林蚁全部都是悍蚁的奴隶,它们平日里的辛勤劳作全是为了另一个物种的生存而服务。

悍蚁蚁后和它的猎头蚁奴隶

我们来看一下悍蚁是如何劫掠佛州林蚁的卵幼的。1983年7月9日,学者在野外观察到一个悍蚁群落针对一个大型佛州林蚁群落连续袭击了4次。首先,3只悍蚁侦察兵发现了一个巨大的佛州林蚁蚁巢,随后,侦察兵回到自己的蚁巢通知了同伴这一信息。

不到一分钟时间,由25只悍蚁工蚁组成的队伍便离开悍蚁蚁巢,出发前往佛州林蚁蚁巢进行劫掠。悍蚁进入林蚁的巢穴后,只见数十只佛州林蚁工蚁匆忙离开蚁巢,藏身于附近的树叶下,它们中有些还携带着卵幼。进入蚁巢的悍蚁很快再次出现,在迅速把抢到的蛹带回自己的蚁巢后,这些悍蚁紧接着又展开第二次劫掠,如此反复,它们一共对猎头蚁群落进行了4次攻击。

可怜的佛州林蚁一共被抢走了多少蛹?在第一次袭击中,25只悍蚁带回了21只蛹,第二次则是31只悍蚁抢到25只蛹,第三次也有25只蛹被夺走,最后一次多达36只悍蚁参与了攻击,但抢到的蛹的数量没数清,依照之前的掠夺效率,相信这次的战利品也绝不会少。学者估计,佛州林蚁总共失去了80-100只蛹,而这些工作只是由不超过36只悍蚁在连续4次行动中完成的,像这类反复的袭击被专家称为"复合攻击"。

蓄奴蚁:悍蚁

在另一个例子中,区区4只悍蚁工蚁就对佛州林蚁群落展开了攻击,超过100只林蚁工蚁和它们的蚁后吓得冲出蚁巢,纷纷爬上附近的植物或是藏在落叶下,眼睁睁地看着悍蚁带着抢到的蛹扬长而去。由这些例子可以看出,佛州林蚁即便拥有绝对的数量优势,也不敢对悍蚁做出反抗的举动,动物志推测,也许是悍蚁能够释放出一种信息素,使得众多林蚁工蚁不战而溃,从而轻松地进行劫掠工作。

最后,我们回过头来尝试分析一下悍蚁与佛州林蚁化学模拟之间的联系。蓄奴蚁对宿主的危害前文已有阐述,可能大家会有所疑惑,被蓄奴蚁盯上的蚂蚁就只能坐以待毙、没有丝毫的应对之策?其实并非如此,以往就有一些研究指出,被蓄奴蚁针对的目标蚁种,其碳氢化合物的多样性远远高于不受蓄奴蚁寄生的蚂蚁。不妨做出合理的推测,饱受蓄奴蚁之苦的这些蚂蚁,正是想通过识别线索的多样化和复杂性来增加蓄奴蚁的寄生难度,比如,蓄奴蚁也许会因此更难辨识出它的宿主蚁种,或者难以完美地模拟出宿主的信息素,有利于宿主蚂蚁区分真正的同伴、已经被奴役的同类和蓄奴蚁。

这样一想,佛州林蚁千方百计地模拟大齿猛蚁的信息素也就不难理解了,它可能想通过这种方式改变自身的气味,从而摆脱悍蚁对它的奴役。

褐大齿猛蚁

总结一下这三类蚂蚁之间的故事,佛州林蚁面对强悍的大齿猛蚁,利用化学武器实现了大卫对歌利亚的逆袭,并由此成为蚂蚁王国中罕见的猎头者,然而它们自身,却也被更为恐怖的蓄奴蚁盯上,陷入了悍蚁的奴役和摆布而不自知。当然,即便是蚂蚁也不会永远甘当奴隶,在蓄奴蚁的压力下,摆脱奴役的动机又成为刺激宿主蚂蚁演化的驱动因素,所有这一切都再一次证明了大自然神奇的一面。