火蚁内战:热带火蚁守卫家园,血战入侵的红火蚁!

在佛罗里达州,还有另一种令人生畏的本地蚂蚁,它就是热带火蚁。热带火蚁和红火蚁同样来自火蚁属,体长3-8毫米,和红火蚁差不多大,具备大颚和毒液,有着和红火蚁类似的火爆脾气,原产于美洲,如今已经入侵了世界各大洲的热带和亚热带地区,是适应性极强的入侵物种。它们曾经杀死过幼年海龟、幼年鹌鹑、幼鼠和小猫鼬,还被观察到蛰咬年轻的陆龟和陆鬣蜥,性情可说是异常凶猛。那么,在佛罗里达,作为东道主的它们,面对来势汹汹的红火蚁,会是什么表现呢?

热带火蚁

为了弄清热带火蚁能否在佛罗里达州遏制红火蚁的蔓延,蚂蚁专家需要做一些试验,他把数量相同的红火蚁群落和热带火蚁群落分别养在两个亚克力巢内,再用一根细长的玻璃管把两个人工蚁巢连接起来,玻璃管平时是关闭状态,当需要试验时,把开关打开即可。

双方兵蚁、工蚁的表现如何?毒液的效果又是怎样的?

蚂蚁之间的打斗,通过上颚互相撕咬,我们称之为物理攻击;向对手释放有毒化学物质,是化学攻击;如果是先用上颚咬住对手,再用尾针蛰刺对方,这就叫做混合攻击。那么,同时具备大颚和毒液的红火蚁和热带火蚁,它们之间的战斗是如何进行的呢?

研究人员打开通道的开关,使双方能够接触,以便观察两者的战斗。结果发现,红火蚁的兵蚁(即大型工蚁)舞动着触角冲向热带火蚁的兵蚁,双方张开上颚抓住彼此,而两者的中型、小型工蚁也是这么做的。同一时间,它们近侧的同伴也不会闲着,双方的其它蚂蚁张开上颚,同时将腹部抬高至45°角度,朝向攻击目标,从螯针处分泌出一滴毒液,迅速地抹在敌人身上。

热带火蚁工蚁

热带火蚁的兵蚁虽然体型大,上颚发达,但实战表明,相比红火蚁兵蚁,它们并非出色的战士。它们上颚虽大,但缺乏锯齿,呈锤状,不够锋利,因此不太适合用于打斗,只能松松垮垮地钩住红火蚁的躯干。

热带火蚁兵蚁,有着不成比例的宽大脑袋

实际上,热带火蚁每杀死一只红火蚁兵蚁,己方需要付出阵亡五只兵蚁的高昂代价,双方兵蚁的战斗力差距还是不小的。但如果是中型工蚁、小型工蚁和兵蚁多个形态混合拼杀,热带火蚁和红火蚁的战损比是1.88:1,明显得到改善,这说明热带火蚁工蚁在战斗中发挥了更重要的作用,兵蚁反倒成了拖后腿的。

红火蚁兵蚁,没有大脑袋,只是放大版的工蚁

由于火蚁的角质层特别光滑,螯针一般难以顺利刺穿,能注入毒液的地方唯有节间膜,所以双方主要是将毒液涂抹在对手的角质层表面。被毒液攻击到的工蚁蜷曲它们的腹部和腿,触角伸直,迅速地用上颚咬住攻击者但接着就慢慢地松开,放开了对手。在遭受热带火蚁的毒液攻击后,只有32%的红火蚁兵蚁对毒液产生反应,蜷曲腿部,松开颚部。抱在一起撕咬的成对蚂蚁中,有23.4%在15分钟内双双死亡。

两种火蚁的毒液都有强大的杀虫特性,不过,红火蚁的毒液明显能够更快地使对方致死。红火蚁的毒液,杀死热带火蚁小型工蚁只需6分钟,杀死中型工蚁和兵蚁只需20分钟;相比之下,热带火蚁的毒液需要30-50分钟才能毒死红火蚁。

就攻击部位来说,红火蚁攻击热带火蚁的部位和双方的大小有关,红火蚁兵蚁更喜欢咬热带火蚁兵蚁的触角和腿,而在小型工蚁的打斗中,咬对方的腹部比较常见。

热带火蚁兵蚁

热带火蚁兵蚁不成比例的大脑袋和相对较弱的移动能力使得它们在面对中型和小型工蚁的攻击时,处于不利地位,两只或更多的小型红火蚁工蚁可以抓住兵蚁的颚部、附肢和腹柄,接着切断兵蚁的头和腹部。

蚁巢结构在防御战中的作用以及战争的最终结果

在两个群落的战争中,热带火蚁采取守势,它们在连接两个蚁巢的玻璃管中铺上泥土,另外还封闭了蚁巢的觅食出口。一些已经攻入热带火蚁人工巢的红火蚁被困在蚁巢的隧道内,另一些红火蚁则返回自己的巢,召集了更多的同伴卷土重来,清理掉碍事的泥土后,进一步展开入侵行动。

红火蚁进入隧道后,它们的毒液使得隧道内的热带火蚁纷纷开始梳理自己。入侵者中,33%的个体参与了攻击。红火蚁分工明确,中型工蚁和兵蚁在隧道中与热带火蚁展开激烈的战斗,而小型的红火蚁则另有任务,它们主要负责挖掘隧道。

红火蚁

为了守住蚁巢,热带火蚁投入了30-40%的工蚁和兵蚁,集中在蚁巢的上部和入侵者作战。隧道本身的结构能够为蚁巢深处的那部分群落提供保护。热带火蚁的蚁丘和蚁巢最上方的10厘米由3-4毫米宽的水平和倾斜的隧道组成,每4平方厘米的面积形成3.4个巢室;相比之下,红火蚁蚁巢的隧道4-5毫米宽,呈垂直和倾斜方向,每4平方厘米区域形成1.3个巢室。热带火蚁守在上层的防御力量未能挡住红火蚁,入侵者采取垂直向下的方向挖掘隧道,显然,它们打算把热带火蚁的巢改造成自己喜欢的结构。

为了加快进度,红火蚁召集了更多小型工蚁和兵蚁进行挖掘和搬运卵幼的工作,一些大型红火蚁衔着坚硬的石英颗粒作为工具,在墙壁上上下移动,通过这种方式,每10-15秒可以开拓2-3毫米的隧道。

红火蚁

就这样,在红火蚁挖通了整个巢后,热带火蚁蚁巢最深处也是最核心的部分,蚁后所在的位置遭到了攻击。蚁后身边的那些年轻的、负责哺育的工蚁面对敌人根本不敢攻击,100只工蚁中只有8只尝试对抗来犯的50只红火蚁。热带火蚁蚁后咬了入侵者,它的毒液击退了红火蚁,使得对方5-10分钟内不能有所动作,但在随后的攻击中,它的腹胸被抓住,腹部被切断。蚁后的腹部和卵幼被红火蚁搬回自己的巢中充当食物。大战结束后,红火蚁停留在热带火蚁的巢中进行食物储存,但在7-10天后舍弃了这个巢。

在野外,热带火蚁和红火蚁不同隧道结构也许在某些时候能够防止群落被红火蚁完全摧毁。不过,从有限的野外观察记录看,红火蚁在和包括热带火蚁在内的一些对手较量时,多数情况下,6小时内就能占领整个蚁巢,把卵幼和肢解的蚁后运送到自己的巢中。在野外,红火蚁和热带火蚁的大战会造成不少伤亡,战后光是清理蚁巢出口和蚁丘周边的死蚂蚁就需要6-12小时。

红火蚁

从试验结果来看,热带火蚁的毒性效果不如红火蚁显著,兵蚁在和红火蚁的对抗中也未能发挥出应有的作用,整个群落间的作战也显示出热带火蚁无法对抗红火蚁的入侵。在野外,如果两者相遇,热带火蚁很难起到遏制红火蚁蔓延的作用