下次您到户外时,向下看。很有可能,您可能会发现地球上估计有 20 万亿只蚂蚁中的一只在匆忙爬行。您所在的位置不同,可能会发现阿根廷蚂蚁。它看起来可能并不起眼,平均长度仅为 1/16 英寸。但研究表明,这些微小、非常成功的入侵物种对它们的环境产生了不成比例的影响。
蚂蚁是许多生态系统的重要组成部分,这并不奇怪。根据物种的不同,它们可以是控制其他昆虫数量的猎手,是帮助分解的食腐动物,也是帮助花朵繁殖的授粉者。蚂蚁在传播植物种子方面也起着关键作用:许多蚂蚁以种子外壳上美味的(对它们而言)油为食,但会保持种子的萌发部分完好,从而让新植物发芽。
这种平衡很微妙。即使是看似微不足道的改变,例如一支新蚂蚁物种的入侵大军到来,并通过一场小规模的残酷战争取而代之,也可能导致连锁反应。虽然长期以来人们都知道阿根廷蚂蚁正在改变世界各地的景观,但最近发表在《功能生态学》上的一项研究,揭示了这些后续影响是如何发生的。
阿根廷蚂蚁的入侵
在这项研究中,来自英国皇家植物园邱园的研究人员研究了南非开普敦植物区的一个自然保护区内的几个区域。该地区以其高度的生物多样性和数量庞大的特有植物物种而闻名。一些区域发现了阿根廷蚂蚁的存在,而另一些区域则没有入侵蚂蚁。重要的是,在阿根廷蚂蚁入侵的地区,它们往往完全取代了本地物种。
“这项研究的贡献是,我们希望真正了解,当存在多种入侵植物物种,并且这些物种是与蚂蚁共同进化的,它们之间存在某种关系时,这对它们的繁殖有什么影响?”在该研究中工作的邱园研究员 Adam Devenish 说。
在接下来的一周里,科学家们每天两次将入侵和本地植物物种的种子放在每个区域预定的地点。三个小时后,他们回去收集所有未被收集的种子,并进行统计。
然后,他们比较了每个区域内本地和入侵植物物种的种子传播率,并比较了有阿根廷蚂蚁的区域和没有阿根廷蚂蚁的区域的数量。
Devenesh 和他的同事们对他们的发现并不感到惊讶。虽然本地物种早已适应了它们的环境,但阿根廷蚂蚁具有不同的饮食偏好,因此行为也不同。在阿根廷蚂蚁安家落户的地区,他们发现总的种子传播量更少,这很合理,因为阿根廷蚂蚁不以种子为主要食物来源。但它们确实食用的种子绝大多数来自入侵植物,例如金合欢树:蚂蚁捡起这些种子的几率是本地植物种子的三倍。
“在我们研究期间,传播量有所减少,这仅仅是就传播种子的数量而言,”Devenesh 说。“文献中也有很多证据表明,例如,阿根廷蚂蚁无法传播到同样的距离。所以传播量肯定在减少。”

蚂蚁的巨大但看似微小的影响
从人类的角度来看,这可能看起来微不足道(或者说,就像鸟饲料)。事实上,正如 Devenish 所承认的那样,阿根廷蚂蚁对人类的实际影响“相当温和”。
“它们实际上不会影响你,”他补充道。“它们不会蜇人。它们太小了,咬不到你。所以对大多数人来说,它们看起来和花园里的黑蚂蚁一样。它们相当不起眼。”
然而,缩小到种子的层面,影响就增大了。种子会变成植物。如果足够多的入侵植物生长,那么整个生态系统很快就会陷入混乱。
“在生态层面,它们是相当有害的,”Devenish 说,“因为它们可以压垮整个系统。”
虽然生态系统的变化最终可能会影响当地食物网中的其他生物,但其他影响可能更直接,也更具破坏性。金合欢树倾向于形成密集群落,这会更快地传播火灾。
“在很多方面,在我们这个系统中,金合欢树通过改变火灾规律,可能比蚂蚁的危害更大,”Devenish 说。
由于阿根廷蚂蚁的普遍性,这些发现更加令人担忧。正如其名称所示,这些蚂蚁最初是在该国发现的,但在首次在阿根廷以外发现入侵性菌落不到一个半世纪,它们已经变得真正全球化。这些蚂蚁现在遍布六大洲的地中海气候区,从南美洲到日本,到夏威夷和加利福尼亚,到新西兰,到葡萄牙、意大利和西班牙。
尽管人类交通工具使得它们能够到达这些不同的地方,但它们也具有一些固有的特征,这些特征导致了它们的成功。据入侵物种研究中心称,这些蚂蚁没有已知的捕食者可以帮助控制它们的传播。阿根廷蚂蚁不攻击其他阿根廷蚂蚁的事实也助长了它们的扩张。不同的菌落之间不是相互竞争,而是基本上合并形成了巨大的超级菌落。
“缺乏遗传多样性的超级菌落导致阿根廷蚂蚁菌落之间的竞争减少,因此它们能够花费更多时间觅食,而花费更少的时间进行攻击性行为来保卫领土,就像它们在阿根廷通常会做的那样,”加州大学河畔分校专门研究入侵性害虫的教授 Mark Hoddle 说。
蚂蚁的另一个大优势
“阿根廷蚂蚁非常高效,”Hoddle 补充道。“它们非常善于大量繁殖,非常善于寻找资源,然后通过极其高效的觅食行为压倒这些资源。”
虽然阿根廷蚂蚁在地球范围内展现出了惊人的渗透和繁衍能力,但它们也有其脆弱性。Hoddle 说,他曾在柑橘园中进行实验,试图用相对低毒性的物质来控制菌落,并取得了一些成功。
“液体诱饵项目在控制阿根廷蚂蚁方面非常有效,”他说。“这些控制项目的工作原理是,为它们提供糖水资源,25% 的蔗糖溶液是理想的,它们非常喜欢。然后加入极少量的杀虫剂。它们喝下这些物质,然后带回巢穴。至少在受感染的柑橘园中,一天之内,这些菌落就会崩溃,觅食工蚁的数量会显著下降。”
Devenesh 表示,他希望其他研究人员能从他的研究中获得启发。据美国农业部称,仅在美国就有超过 6,700 种入侵物种。备受瞩目的例子包括斑衣蜡蝉,它已蔓延到 18 个州,并且在纽约非常普遍,以至于鼓励居民看到就踩死它们。虽然这类入侵的主要影响可能很明显,因为有些物种是臭名昭著的害虫,但它们对环境的下游影响往往更加隐蔽。
“更大的图景是,我们需要扩展我们看待入侵物种影响的方式,而不仅仅是直接影响,”Devenish 说。“我们倾向于非常关注直接影响,而倾向于不研究间接影响。我认为,在某种程度上,如果我们只按字面意思看待这些物种,我们可能会低估它们的影响。”
更正:本故事的早期版本错误拼写了 Adam Devenish 的名字。