津巴布韦伊米尔保护区，一头大象伸长鼻子抓树叶。© Mauricio Porraz/TNC Photo Contest 2019

科琳娜·里吉诺斯（Corinna Riginos）首次注意到厨房里成群结队的蚂蚁是在2010年。这种蚂蚁是当地人生活中常见的家庭害虫。

那是在2010年，她刚搬进一栋被金合欢树环绕的可爱小屋，从事大型哺乳动物生态学博士后研究。当时的她并没有意识到自己的研究与这些蚂蚁会以令人惊讶的方式交织在一起。

事实证明，涌入她厨房食品储藏室的蚂蚁不仅仅是家庭害虫。它们是一种外来入侵物种，对当地的稀树草原生态系统和大型哺乳动物产生了巨大的影响。

近期肯尼亚研究生道格拉斯·卡马鲁（Douglas Kamaru）领导的一项研究发表在《科学》杂志上，现为大自然保护协会（TNC）怀俄明州科学主任的里吉诺斯和同事共同参与了这项研究。研究结果显示，这些蚂蚁可能间接导致狮子在捕猎斑马时的成功率降低，迫使它们转向其他猎物。

那么小小的蚂蚁是如何影响狮子和斑马的呢？

 

研究指出，在外来入侵蚂蚁导致树木覆盖减少的地区，狮子捕猎斑马的成功率大大降低。© Victoria Zero

 

本地蚂蚁与外来入侵蚂蚁

里吉诺斯辨认出她家小屋中的蚂蚁是广大头蚁（Big-headed ant，Pheidole megacephala），这是一种在全球范围内都具有侵略性的外来物种。事实上，由于其强大的入侵能力，广大头蚁已经遍布世界各个角落，以至于很难准确追踪它的起源。在许多广大头蚁扎根的地方，当地农业和自然生态系统都遭受了毁灭性的影响。这种蚂蚁形成了庞大的超级群落，饮食范围广泛，几乎无所不吃，成为了生态系统的灾难之源。

里吉诺斯介绍说：“它们会吃掉行进路径上的任何东西，无论是植物花蜜、本地昆虫，还是鸟雏，只要它们经过，就会一扫而光。”

广大头蚁常常攻击较大的本地蚂蚁，将它们从金合欢树的家园中驱逐出去。© Margaret Kinnaird

 

广大头蚁对其他地区本地昆虫多样性的负面影响已经有广泛的记录了。而里吉诺斯想要探究的是这些蚂蚁对周围的稀树草原会产生怎样的影响。2004年，里吉诺斯开始在肯尼亚开展工作，并在那里进行了博士和博士后研究。当她发现这些蚂蚁时，她正在普林斯顿大学进行博士后研究，驻地位于以丰富的野生动物和广阔的草原而闻名的Laikipia县的穆帕拉研究中心（Mpala Research Center）。这一地区也是TNC正在开展项目的重点区域。

她的脑海中立刻浮现出环绕她小屋的镰荚金合欢树（Vachellia drepanolobium）。这种金合欢树是四种本地蚂蚁的家园。广大头蚁在和它们互动吗？当她发现自己家周围的树木已经被广大头蚁占领时，她意识到蚂蚁之间的“互动”并不是小事一桩。

为了研究这一现象，她首先设计了一个她称之为微型“角斗场”的塑料小盒，将广大头蚁与本地蚂蚁放入其中。观察发现，广大头蚁体型较小，只有在数量多于本地蚂蚁的情况下才能获胜。

随后，她砍下几棵小合欢树，每棵树的底部都有一个本地蚂蚁群落，并把它们带到广大头蚁入侵的地方。四种本地蚂蚁中有三种立即跑到树下与入侵者展开激战。

里吉诺斯表示：“它们毫不犹豫地冲向广大头蚁，试图击败这些入侵者。然而，它们被打得落花流水。”

广大头蚁与一种本地举腹蚁搏斗。© Patrick Milligan

 

她将这场战斗形容为“中世纪”般的场景，本地蚂蚁英勇地冲下来保卫自己的树木，而广大头蚁则毫不留情地将它们撕成碎片。随后，广大头蚁冲破防线，爬上树木，闯入本地蚂蚁的家园，袭击它们的巢穴。入侵的广大头蚁还将本地蚂蚁的幼虫带回了自己的地下巢穴，当作战利品。

随后的实地研究进一步证实，这种情况在野外也屡见不鲜。当广大头蚁迁入时，四种本地相思树蚁（Pseudomyrmex ferruginea）中的三种完全消失了，而第四种选择躲在暗处，尽量避免遭遇。

一旦本地蚂蚁被消灭，广大头蚁的入侵便间接引发了一系列连锁反应。在这里，这个外来入侵物种的故事变得更加有趣，但也更令人不安。

在被广大头蚁入侵的地区，许多树木遭受了大象的破坏。© Brandon Hays

 

大象、蚂蚁与金合欢树

相思树蚁和金合欢树是典型的共生关系。蚂蚁在树刺基部的球状凸起处安家，享受花蜜和栖息地。而蚂蚁则保护树木免受食草动物的侵害，特别是大象的破坏。

小小的蚂蚁怎么能赶走大象？

里吉诺斯解释说：“蚂蚁们群起而攻之，专门攻击大象身上最脆弱的地方，比如鼻子。它们在这些细微之处展现出了惊人的力量。我亲身经历过。当蚂蚁爬到我身上时，它们专咬我手指间和其他皮肤细嫩的地方，真的很疼。”

因此，大象在面对蚂蚁的攻击时，往往会选择咬几口后迅速离开。

本地蚂蚁保护树木免受大象的过度啃食。© Patrick Milligan

 

广大头蚁并没有进化出针对食草动物的防御性攻击策略。它们清除了本地的相思树蚁后，大象就能在树林中肆意觅食。这对树木的生长极为不利。

一头大象每天能吃掉超过300磅的植物，所以当它们停留在某地觅食时，很快就能将金合欢等树木摧毁殆尽。里吉诺斯的初步研究结果发表在2015年的《生态学》杂志上，揭示了其对树木覆盖率下降的惊人影响。

这篇论文对肯尼亚的5处地块进行了考察，发现广大头蚁入驻的地方，本地蚂蚁几乎销声匿迹。这进而导致遭受大象破坏性啃食的树木数量增加了5到7倍。

里吉诺斯表示：“随着时间的推移，树木覆盖面积在不断减少，小树更是消失得异常迅速。它们本应是未来的大树。”

树木的减少又进一步引发了其他连锁反应。里吉诺斯指出：“这是生态学中罕见的案例，你可以清晰地看到外来入侵物种是如何一步步引发连锁反应的。”

广大头蚁不会保护树木，这导致食草动物过度啃食树木。© Patrick Milligan

 

巨大的连锁反应

发表在《科学》杂志上的一篇论文展示了蚂蚁对生态的深远影响。研究显示，在因广大头蚁而导致树木覆盖较少的地区，狮子捕猎斑马的成功率显著下降。树木为狮子提供了隐蔽的地方，没有这些，斑马更容易躲避捕食者。

在这种情况下，狮子的数量并没有减少，这很可能是因为它们转而捕食非洲水牛，后者倾向于坚守阵地而不是逃跑。

没有参与这项研究的生态学家凯特琳·盖纳（Kaitlyn Gaynor）在一篇评论中指出：“归根结底，保护健康的生态系统不仅需要防止物种灭绝，还需要识别和保护物种之间最重要的相互作用。”

广大头蚁的入侵破坏了这种重要的相互作用。

© Caroline Ng'weno

 

对里吉诺斯来说，对外来入侵蚂蚁研究强调了实地考察在自然保护中的重要性。

她表示：“很多时候，最好的发现来自实地考察。将观察到的现象与我们的知识联系起来对于研究和保护工作至关重要。”

一只小蚂蚁可能很容易被忽视，但其产生的后果却可能极为严重。里吉诺斯强调：“东非以其丰富多样的大型哺乳动物而闻名，但这些野生动物也面临着诸多威胁，其中就包括入侵物种的影响。广大头蚁的入侵产生了巨大的连锁反应。如果我们希望这些动物有一个美好的未来，就必须解决外来物种入侵的问题。”