茶色疯狂蚂蚁只有3.2毫米长,虽小但强大
茶色疯狂蚂蚁入侵美国
茶色疯狂蚂蚁(Tawny crazy ants),是一种入侵美国的外来蚂蚁,属于新的入侵物种,在美国南部分布广泛,从德克萨斯州到南卡罗来纳州。像许多其他入侵美国的蚁种一样,茶色疯狂蚂蚁来自南美洲,以移动迅速但又游走不定而闻名,它们可以数百万只出现,瞬间覆盖地面。
茶色疯狂蚂蚁会伤害其他昆虫,让鸡窒息,甚至让居民家庭中的电器短路。在被入侵的地区,茶色疯狂蚂蚁给居民和企业带来了极大的困扰和经济损失。在某些情况下,居民很难在自己的院子里享受时光;有些动物也会因它们的出现而试图避开户外活动,野生动物比如筑巢的鸣鸟就会受到它们的影响。
美国弗罗里达州遭受茶色疯狂蚂蚁入侵,红色地区
茶色疯狂蚂蚁在美国东南部迅速成为一种伤害经济、生态和令人极其讨厌的害虫。在佛罗里达和德克萨斯的部分地区,茶色疯狂蚂蚁已经存在了十多年,造成了严重环境和生态问题,并开始向其他州蔓延。美国关于茶色疯狂蚂蚁的最早报道是在1938年的德克萨斯州,但这种蚂蚁当时还没有大范围扩散。
在外行看来,茶色疯狂蚂蚁的生物学特性和总体外观与另一种在南方常见的南美入侵蚂蚁,阿根廷蚂蚁(Linepithema humile)(被大多数人称为“糖蚂蚁”),非常相似。早在20世纪90年代,茶色疯狂蚂蚁就开始逐渐成为一个生态问题,而这种阿根廷蚂蚁在南方已经存在了100多年。两者都不源自美国。但是,目前对茶色疯狂蚂蚁的研究甚少,生物学家还不完全清楚它们的特征。
茶色疯狂蚂蚁很小
茶色疯狂蚂蚁早前被称为拉斯贝里疯狂蚂蚁,或者毛茸茸的疯狂蚂蚁(在显微镜下蚂蚁看起来是毛茸茸的),也曾被称之为加勒比疯狂蚂蚁。直到2012年,生物学家才正式命名这种蚂蚁为茶色疯狂蚂蚁。
茶色疯狂蚂蚁常常大量集中出现,数量多、异常密集,且大小相同约3.2毫米长,因此而闻名。行动快速、不稳定且“疯狂”,而且多在室内觅食。在茶色疯狂蚂蚁虫害严重的地区,可以看到它们在地面成团,看起来像是“地面在移动”。虽然茶色疯狂蚂蚁可以在沙土中挖洞,但它们不会在地貌中形成土丘。
茶色疯狂蚂蚁的主要身体部位
茶色疯狂蚂蚁害怕缺钙
面对茶色疯狂蚂蚁的入侵,生物学家们就束手无策了吗?在近期的一项研究中,美国科学家们发现,土壤中的微量营养素,比如说泥土里的钙含量,可以控制美国的茶色疯狂蚂蚁(Nylanderia fulva)的数量,用来防治它们的入侵。
茶色疯狂蚂蚁的食物是液体状的,它们吃植物的花蜜,以及某些昆虫的蜜露(或分泌物)。蚂蚁特别喜欢这些含糖的资源,因为可以促进了群体生长,这样让它们能够在竞争中战胜本地物种,最终在入侵地得到广泛扩散和传播。
房屋边死去的茶色疯狂蚂蚁
不过,植物的花蜜和昆虫的甘露的营养成分差别很大,取决于特定生态系统中可用的营养成分。生命需要25种化学元素,比如碳、氢、钙、镁,任何一种元素过多或过少都可能导致疾病。到目前为止,生态学家们只知道一些营养元素的重要性,比如氮和磷,这些元素在身体组织中非常丰富。
为了找到合适控制茶色疯狂蚂蚁的方法,科学家们研究了微量营养素在茶色疯狂蚂蚁体内可以起到何种作用。研究人员在休斯顿大学海岸中心进行了一项生物实验,研究发现在钾含量较高的土壤中,茶色疯狂蚂蚁的数量减少了24%;土壤中钠和钾含量都较高的地方,茶色疯狂蚂蚁的数量则减少了45%。
研究人员还发现,在含钙量较高的地区,茶色疯狂蚂蚁的数量也高出了13%,哪怕这些地方的土壤中钠和钾含量较高的地区;而在缺钙的地区,茶色疯狂蚂蚁的数量则会相应地减少。这一发现发表在国际期刊《生态学》(Ecology)上,研究结果可能会对如何控制茶色疯狂蚂蚁的持续蔓延起到帮助作用。
研究人员在研究中心地下挖洞
缺钙为何会影响茶色疯狂蚂蚁的数量?
这是科学家们首次发现钙元素竟然对入侵蚂蚁很重要,这一研究结果令生物学家感到有点惊讶,因为蚂蚁没有骨头,它们不像人类一样,不需要大量的钙来支撑骨骼的生长。但研究证明,钙元素对茶色疯狂蚂蚁的产卵、幼虫发育和生理调节中起着至关重要的作用。
如果茶色疯狂蚂蚁继续从美国南方向北方蔓延,美国中西部地区的石灰岩基岩中钙质丰富,这可能会为茶色疯狂蚂蚁生长提供理想条件,从而导致它们数量激增。可能给农田带来极大危害,因为许多肥料中是含有大量的钙。此外,由于大量使用水泥、开采石灰石和建筑物的破坏,城市的钙含量通常比周边地区更高。
茶色疯狂蚂蚁很小却很可怕
茶色疯狂蚂蚁不仅是生物多样性和生态系统保护的主要威胁,而且每年给美国造成数十亿美元的损失。如果任其发展,后果不堪设想。但是,该研究也表明,减少土壤中的钙元素可以起到控制茶色疯狂蚂蚁的作用,所以人类需要减少使用含钙产品,比如减少使用含钙的化肥,减少对矿石和矿山的开采、加大废旧物品的回收利用,在城市的建筑材料中应减少大理石和石灰石的使用。
茶色疯狂蚂蚁破环的木头
茶色疯狂蚂蚁还有很多未知数
茶色疯狂蚂蚁在美国入侵能走多远?缺钙会影响它们的扩散,但是镁和铁等其他微量元素对它们的生长也会有影响吗?目前,科学家们并不知道。
人类正在以惊人的速度改变地球表面的土壤,土壤成分越来越复杂,人类可能在不知不觉中为茶色疯狂蚂蚁的入侵提供了微量元素,创造了更有利的栖息地。进一步弄清楚哪些因素能影响茶色疯狂蚂蚁入侵,将是预测、预防和管理它们传播的关键。