八岁儿童的观察促成了有关蚂蚁与黄蜂合作的重大发现
蚂蚁和黄蜂正在合作,不幸的中间人是橡树,而这一切都是因为一个善于观察的八岁孩子将他所看到的情况报告给了他的昆虫学家父亲而被发现。
雨果·迪恩斯 (Hugo Deans) 8 岁时,他注意到蚂蚁巢周围有种子。其他孩子可能会有这样的观察,但不会有什么结果,但雨果的父亲安德鲁 (Andrew) 是宾夕法尼亚州立大学的昆虫学教授,他意识到雨果发现了一些重要的东西。进一步的调查显示,蚂蚁和黄蜂的合作并不局限于漫威电影。
老迪恩立即意识到雨果的“种子”实际上是黄蜂瘿,他想知道这些瘿在蚂蚁巢穴周围做什么。进一步的调查导致了一篇论文美国博物学家揭示的黄蜂正在利用橡树作为中介来为它们的幼蜂获得蚂蚁的保护。
超过一千种黄蜂在树叶上产卵,并操纵植物,可能通过向叶子中注射某种物质来形成虫瘿,保护卵和幼虫免受掠食者和环境的伤害。橡树叶是它们最喜欢的目标。
迪恩斯还意识到,许多植物都实践着“蚁栖”,利用蚂蚁来传播种子。为了给后代留出空间,同时防止它们被吃掉,这些植物会产生种子附属物,称为油质体。与种子本身不同,油质体对蚂蚁来说很美味,它们会在巢穴中被吃掉。
“在蚁传中,蚂蚁吃油质体时会获得一点营养,植物的种子会散播到没有敌人的空间,”迪恩斯在一篇陈述“这种现象最早在 100 多年前被记录下来,通常作为植物与昆虫相互作用的一个例子教给生物学学生。”
在观察到巢穴附近的瘿没有这种物种通常会有的菌盖后,迪恩斯猜测蚂蚁正在吃这些菌盖。迪恩斯和合著者进行了调查。“最终我们发现瘿蜂正在操纵橡树来产生瘿,然后再采取进一步的行动,操纵蚂蚁将瘿带回巢穴,”迪恩斯说。
目前尚不清楚在蚂蚁巢穴中过冬的好处是可以额外保护自己免受掠食者的伤害,还是可以避免被水淹。无论如何,“这种多层次的互动令人难以置信,”迪恩斯说。“几乎很难理解。”尽管如此,该团队证实了这一点,他们在食用菌盖后发现了安全地藏在蚂蚁巢穴中的虫瘿,并拍摄了蚂蚁在虫瘿周围的行为。
实验表明,蚂蚁对菌盖和油质体的吸引力是一样的,它们以同样的方式对待虫瘿和种子,但会拒绝没有菌盖的虫瘿。对菌盖的化学分析表明,它们富含脂肪酸,类似于蚂蚁主要食物来源的死昆虫。
作为生物学家,作者们热衷于发现这种做法是如何演变的。蚂蚁是否已经将种子带回巢穴很长时间了,而黄蜂知道它们可以通过强迫橡树在瘿上长出美味的菌盖来参与这一行为?或者雨果可能是无意中发现了最初的蚂蚁行为,而蚁传行为是一种模仿行为,目的是利用黄蜂引发的现有蚂蚁行为。
第一种似乎更直观,因为蚁传植物学更简单,而且已经为人所知一个世纪了,但作者们并不那么确定。蚁传植物学仅限于少数植物,从进化的角度来看可能是一个相当新的发展。作者们已获得资助以进一步研究这个问题。
其他在相同年龄参与过科学研究的孩子经常表达当他们长大后,但雨果却告诉宾夕法尼亚州立大学媒体系;“长大后我想变得与众不同……独一无二……”而不是追随父亲的脚步。