【中國綠發會訊】編·者·按：在非洲草原上，誰是最強大的王者？人們往往會想到獅子。

不過，“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到2024年1月發表在《科學》期刊上的一項最新研究，揭示了一則令人驚訝的生態故事——不起眼的、小小的入侵性螞蟻（褐大頭蟻，Pheidole megacephala）竟然改變了東非野生動物區的生態平衡，對獅子的捕獵行為產生了深遠的影響。

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研究的開始

該研究團隊通過三十年的觀察和技術手段的結合，展示了螞蟻、樹木、大象、獅子、斑馬和水牛之間錯綜復雜的相互關系。起初，這個故事從肯尼亞中部的奧爾佩杰塔自然保護區的金合歡樹開始。歷史上，這些樹受到一種本地螞蟻（Crematogaster spp.）的保護，而這種本土螞蟻筑巢在樹的球狀刺上。這種互惠關系，生態學家所稱的“共生關系”，讓這些螞蟻為了它們的家而激烈地保衛樹木免受大型植食性動物（如大象和長頸鹿）的侵害。

在早期2000年的研究中，生態學家托德·帕爾默逐漸揭開了這種東非植物和動物之間復雜關系的奧秘。令人驚訝的是，這些小螞蟻被發現是非常堅強的守護者，實質上穩定了這些地區的樹木覆蓋，使得金合歡樹能夠在眾多大型植食性哺乳動物聚集的地方存活。

研究的發現

然而，最新的研究指出，另外一種名為“褐大頭蟻”的入侵性昆蟲，它們的到來引發了一系列事件，導致“捕食-被捕食”行為模式發生了變化，可能會進一步危及已經瀕臨危險的獅子種群。

一只褐大頭蟻（學名：Pheidole megacephala）的背部視圖。來源：April Nobile / ? AntWeb.org / CC BY-SA 3.0

這種褐大頭蟻（Pheidole megacephala）最初是在毛里求斯被發現的，如今，隨著人類活動的增加，它們已經“搭便車”四處擴散，已經傳播到了全球大部分亞熱帶和熱帶地區。

褐大頭蟻雖然體積小，但它們對昆蟲的獵食非常兇猛，摧毀了保護樹木的螞蟻的群體，卻無法防御樹木免受大型動物的侵害。失去了守護者，金合歡樹正受到大象的摧殘。

獅子是埋伏型捕食者，依賴樹木覆蓋來潛伏和隱藏，然后撲向斑馬。樹木覆蓋減少，導致獅子在伏擊獵物時很難成功。

組圖：非洲塞倫蓋蒂國家公園目擊母獅獵瞪羚。攝影：郭耕（綠會專家） ?綠會融媒·海洋與濕地

帕爾默說：“我們經常發現是那些微小的事物左右著世界。” 這些微小而入侵性的螞蟻大約15年前出現，當時沒有人注意到，因為它們對大型動物，包括人類，都不具有攻擊性?，F在我們看到它們以非常微妙但具有毀滅性的方式改變著景觀。

各種各樣小小的螞蟻，在全球各種生態系統中都容易看到它們的身影，但人們常常不知道的是它們在生態系統中的作用。攝影：Linda Wong ?綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）

在這個糟糕的情況下，獅子開始轉向水牛。然而，水牛比斑馬體型更大，且成群結隊，使它們成為更具威脅的獵物。

上圖：周晉峰攝于浙江省自然博物院安吉館（自然藝術館）??綠會融媒·海洋與濕地

“大自然是聰明的，像獅子這樣的動物，往能找到解決問題的辦法，” 他說，“但，我們還不知道這種深刻改變會導致什么結果。我們迫切關注著這個故事的后續發展?！?/p>

研究人員的努力

在肯尼亞的實地研究是由懷俄明大學的博士生、肯尼亞科學家道格拉斯·卡馬魯領導的。這個項目得到了美國國家科學基金會的支持，帕爾默教授與懷俄明大學的戈恩教授以及自然保護協會的里吉諾斯女士一起參與了研究。

除了了解這一現象，研究人員還在尋找解決方案，希望能夠制止這些標志性風景中樹木覆蓋減少的問題。

帕爾默表示：“這些褐大頭蟻無處不在，尤其是在熱帶和亞熱帶地區。你甚至可以在佛羅里達的后院找到它們，是人類在搬運它們?！?“我們正在與地面管理者合作，研究各種干預措施，包括臨時隔離大型草食性動物，以最小化這種螞蟻對樹木種群的影響?！?/p>

隨著科學逐漸邁向諸如人工智能推動的數據收集等先進技術，帕爾默教授表示，他們的團隊對肯尼亞野生動物的持續關注已經延續了幾十年，使用了傳統的實地研究方法，展現了這一領域的持久力。

“今天有很多新工具，涉及大數據和人工智能等，”他說，“但這項研究源于在泥濘的路上駕駛吉普車的30年?！?/p>

感興趣的讀者可以參看全文：Douglas N. Kamaru, Todd M. Palmer, Corinna Riginos, Adam T. Ford, Jayne Belnap, Robert M. Chira, John M. Githaiga, Benard C. Gituku, Brandon R. Hays, Cyrus M. Kavwele, Alfred K. Kibungei, Clayton T. Lamb, Nelly J. Maiyo, Patrick D. Milligan, Samuel Mutisya, Caroline C. Ng’weno, Michael Ogutu, Alejandro G. Pietrek, Brendon T. Wildt, Jacob R. Goheen. Disruption of an ant-plant mutualism shapes interactions between lions and their primary prey. Science, 2024; 383 (6681): 433 DOI: 10.1126/science.adg1464

海濕小百科

1、外來入侵物種“褐大頭蟻”：生態系統新威脅。全球入侵者“褐大頭蟻”（Pheidole megacephala），在美國被稱為big-headed ant，在澳大利亞被稱為coastal brown ant，是螞蟻科中的一種物種。以其極具入侵性的特點而著稱，被認為對澳大利亞等地的本土螞蟻構成威脅，是全球最為惡劣的入侵性螞蟻之一。

褐大頭蟻最早是由昆蟲學家約翰·克里斯蒂安·法布里修斯（Johan Christian Fabricius）于1793年從毛里求斯島的標本中描述的，盡管在1775年的記錄中，其名稱為Formica edax，來源于埃及。不論其起源如何，褐大頭蟻已經傳播到世界許多熱帶和亞熱帶地區。

褐大頭蟻主要以死蟲、小型無脊椎動物以及由蚜蟲、軟蚧、粉蚧、白蝗和蟬等產生的蜜露為食。它們通過振動告知其他螞蟻新的食物來源，而蜜露會被吞食，其他食物則由工蟻運回巢中。褐大頭蟻的入侵對生態多樣性和農業造成威脅，還會侵害灌溉、電話電纜和電線。這種螞蟻有兩個工蟻形態，分別是大工蟻和小工蟻。大工蟻以其相對巨大的頭部而得名，主要負責破碎食物，而小工蟻則負責運送。大工蟻約四毫米長，是小工蟻的兩倍長。螞蟻的顏色從黃褐色或紅褐色到近乎黑色不等。上面的這篇最新的科學研究指出，褐大頭蟻甚至在肯尼亞的草原上影響整個食物鏈，顯示了這個全球入侵者對生態系統的潛在危害。

2、共生關系（symbiosis）是指兩個或兩個以上的不同物種之間相互依存、相互作用的生態關系。這種相互作用對參與的各個物種都有利，有時甚至是必需的。通常來說，共生關系主要可以分為三種主要類型：互利共生、寄生和共生。

互利共生（Mutualism）是指兩個物種之間通過相互合作，使得彼此都能從中受益，比如蜜蜂授粉植物，植物提供蜜蜂食物的花蜜，兩者都得到了利益；又比如小丑魚與?？年P系也是互惠互利的。寄生關系（Parasitism）是一種其中一個物種（寄生者）從另一個物種（宿主）身上獲取營養，而宿主通常因此受到損害。這種關系對寄生者有益，但對宿主造成了損害。例如，蚊子吸取人類的血液，這對蚊子有益但對人類有害。而共生關系（Commensalism）是指其中一個物種從另一個物種中獲益，而另一個物種對此沒有明顯的有利或不利影響。換句話說，一個物種從這種關系中獲益，而另一個物種對此基本上沒有明顯的影響。例如，鳥類在動物的背上尋找食物，對動物沒有明顯的影響。

思考題 | 舉一反三

Q1. 褐大頭蟻的入侵如何改變了肯尼亞野生動物之間的生態平衡？這對當地的生態系統和動物種群產生了怎樣的影響？對我國的外來入侵物種（IAS）的管控又有何啟示？

Q2. 為什么褐大頭蟻破壞了當地螞蟻與哨聲刺槐樹之間的共生關系？這一變化如何導致大象更頻繁地啃食樹木，從而影響景觀的可見性？

Q3. 斑馬的捕食率為何在高能見度、受侵害的區域顯著降低？獅子如何適應這一變化，選擇轉而捕食非洲水牛？

Q4. 這項研究如何展示微小入侵者如褐大頭蟻如何通過控制生物物理結構來改變獅子和它們的獵物之間的動態？這對生態學和保護有何啟示？

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編譯 | 王芊佳

審核 | Moretti

排版 | Moretti

【參考資料】

1.https://news.ufl.edu/2024/01/ant-species-disrupts-lion-behavior/

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg1464

3.https://www.antwiki.org/wiki/Pheidole_megacephala

4.https://en.wikipedia.org/wiki/Pheidole_megacephala

本文來自“海洋與濕地”微信公眾號