红火蚁可能是近期最能唤起我们对入侵物种恐惧的生物了,除了新闻中的“红火蚁已入侵我国12省”,大家更关心的恐怕就是红火蚁的具体危害了。 农民可能还会关心红火蚁对农作物的危害,但对于大多数人来说被红火蚁蜇咬后的痛苦更令人感到害怕。

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我们来看两个真实案例。据北京日报整理,2014年广东省惠州市的邓女士在桃花源游玩时,仅仅因为不小心触摸了枝条就被红火蚁蜇刺,短短十几分钟后便出现了恶心呕吐的症状,送院后经两个小时的抢救才脱离生命危险。

2020年10月,广西南宁的龙先生和家人在景区游玩时,停车时不幸惊扰到附近的红火蚁,下车后龙先生被大量红火蚁围攻,眼前一片火红,精神逐渐恍惚,不到一分钟就昏迷过去,经过四个小时才抢救过来。

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这种新闻的确非常吸引关注,很多人都害怕自己在无意中招惹到红火蚁,从而引来“杀身之祸”。 红火蚁和普通蚂蚁最大的不同可能就是它们极强的攻击欲和有毒的蜇针了。红火蚁的工蚁腹部末端有毒囊,能够通过蜇针将毒液注入攻击对象。

人被红火蚁蜇后马上会有针扎的痛感,很快便有局部发痒红肿的症状,但一般不会有生命危险。但是由于它们的毒液中含有微量的毒蛋白,有极少数人会产生严重的过敏反应,进而威胁到生命,上面提到的两个案例就是这种情况。

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实际上红火蚁并没有我们想象的那么致命,到目前为止,有记录的红火蚁致死人数有80多人,或许不算很少,但致死率相当低,仅在美国每年就有约1400万人被蜇刺。

从疼痛感上来说,红火蚁也不是那么令人恐惧。根据美国昆虫学家施密特的刺痛指数量表(一种用于衡量膜翅目昆虫蜇刺疼痛程度的标准),火蚁的疼痛等级为1级,与小型蜜蜂相当,低于西方蜜蜂的2级,也低于3级的黄蜂,远远低于4级天花板的子弹蚁。

不过红火蚁蜇伤后产生的荨麻疹和脓疱如果破裂可能会带来额外的细菌感染风险,不过总体来看它并非对人那么致命。

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然而,对人类个体的伤害性不大,并不代表它们对人类世界的危害也不大,红火蚁的可怕之处在于它们的生存法则。 事实上,我们所说的红火蚁指的就是带有入侵物种性质的一种火蚁,全程为红色入侵火蚁(Redimported fire ant),简称RIFA。

这种蚂蚁原本生活在南美洲,在它们的家乡虽说不算弱势但也不至于称王称霸。在1930年代,随着北美洲与南美洲的贸易往来,这些蚂蚁藏在货物里来到了美国。 最早在阿拉巴马州的莫比尔海港被发现,当时人们可能并没有意识到外来的蚂蚁会是个严重的问题,再加上早期它们也的确没有带来显著的影响,于是就被人们忽视了。

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随后,忙于二战的美国人也无暇顾及自己国土内的生物大战,等到了1950年代,红火蚁已经稳稳占据阿拉巴马州,甚至开始挺近德克萨斯州。 红火蚁扩张的领地的方式和很多蚂蚁一样,蚁巢孕育工蚁和繁殖蚁,后者在固定的时机飞出旧巢穴寻找伴侣繁殖交配,一旦成对它们就会脱去翅膀钻入地下建立新的巢穴。 就凭借着这种简单有效的策略,红火蚁的领地迅速扩张,很快就开始从野外步入人类领地的边缘,与人类终有一战。1960年代,从战争中缓过神来的美国人发现情况不对,才开始下定决心整治红火蚁。

带着胜利者的傲气,美国人用战功赫赫的B17轰炸机装载大量化学药剂对红火蚁实施地毯式轰炸,然而等来的却不是又一次胜利。

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杀虫剂连累了其他动物,也杀死了本土的蚂蚁品种,当然红火蚁也遭到了相当程度的打击,不过由于红火蚁的竞争力更强,化学药剂无差别的打击反而为它们扫除了障碍,结果却是帮助了它们的扩张。

不仅美国,2003年我国台湾地区最早发现红火蚁的踪迹,次年广东吴川也发现了红火蚁,至今短短十余年已经入侵了12个省份。 对生态来说,红火蚁不仅会把本土的蚂蚁赶紧杀绝,还会无差别地消灭农业上的一些益虫,破坏生态平衡。其次,红火蚁的食物来源广泛,农作物的种子、果实、嫩芽、根茎等都是可能惨遭毒手。

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更严重的是,红火蚁已经进入了“放牧”时代,它们会有目的地放牧蚜虫、蚧类等能分泌蜜露的农业害虫。 此外,红火蚁也会直接干扰人们的生活。它们偏爱在电气设备内部筑巢,比如交通信号灯、电信设备箱等等,有猜测认为包括红火蚁在内的一些蚂蚁能感受磁场的变化,不过还没有证据显示它们会被电场或磁场吸引。

尽管如此,它们还是对这些电气设备非常执着,原因在于一旦有偶然闯入的红火蚁引发了短路,它会释放攻击的信息素,导致大量同类涌入,对设备造成更大的破坏。

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总之,红火蚁在入侵这件事上相当专业,而人类与它们斗争不能说一败涂地,也至少是有些无可奈何。当然,采用更合理的施药方式,或者生物防治等方法能够起到一定的防治作用,但目前来看还有很长的路要走。

根据美国食品药物管理局的估计,他们每年用在和红火蚁相关的医疗、修理重建、防治上的资金超过50亿美元。

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这听起来似乎有些令人绝望,但是凡事也都有好的一面,正因为红火蚁的强势入侵,我们才花大量的精力去研究它们的习性和生存法则。

其中最有意思的莫过于红火蚁社会型从单后型到多后型的变化。蚂蚁属膜翅目,它们和蜜蜂、黄蜂有共同的起源,很多也都具有社会性。

红火蚁和大多数蚂蚁类似,表现出明显的多型现象,有蚁后、有翅繁殖蚁(雌蚁雄蚁)以及职蚁(工蚁和兵蚁),一般情况下一个巢穴只有一个蚁后。 最早来到美国的红火蚁也是如此,正所谓一山不容二虎,当繁殖季节到来,有翅繁殖蚁会飞出巢穴,远离原巢穴重新建立新的“王国”。此时,新巢穴与旧巢穴就会形成竞争关系。

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这样的单后型策略在红火蚁入侵美国的早期是非常有效的,可以迅速扩张,占领大量资源。不过,经过长期的发展,红火蚁巢穴的密度逐渐变大,种群的内部竞争压力越来越大。 有限的食物、有限的空间,加上激烈的内斗,红火蚁出现了类似于内卷的现象,但是变化也随之出现。

1970年代,有报道指出在美国多个地区都发现了一个红火蚁巢穴内同时存在十几只或更多蚁后的现象,这些多后型的蚁巢规模大,巢穴的密度也更高,内卷问题似乎得到了解决。

目前我们无法肯定这种改变是不是美国的红火蚁独立进化出现的,但研究可以确定这种改变与GP-9基因的突变有关。单后型巢群包含BB基因型的蚁后,而多后型巢群可包含多个Bb基因型的蚁后,bb基因型的蚁后和工蚁不能羽化。

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两者区别在于,Bb基因型的巢群无法容忍BB基因型蚁后的存在,但却可以与其他Bb基因型共同生活,简单来说就是Bb基因型的红火蚁自己内部会抱团取暖了。

在红火蚁扩张初期BB基因型的巢群具有优势,但扩张到资源饱和后,Bb基因型的巢群变得更有优势,它们更具有竞争力,单位面积内的蚁丘数量可以达到前者的10倍。

表面上看两种基因型的红火蚁似乎也有竞争关系,但实际上两者在不同的阶段都发挥了重要的作用,维持着一种动态的平衡。

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很多人说着“社会单纯,复杂是人”,其实社会从来不单纯,就连“简单”的蚂蚁社会都充满了未知,而且它们还在不断地变化。

或许我们也能从红火蚁的生存法则中借鉴一些,消灭入侵物种这条路似乎就没有成功过,不妨向两种基因型的巢群学习制衡共存的哲学。

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黄煜权. 本地蚂蚁对红火蚁入侵的行为适应及机制[D].华南农业大学,2016.陆永跃,曾玲.发现红火蚁入侵中国10年:发生历史、现状与趋势[J].植物检疫,2015,29(02):1-6.马伏宁,曾鑫年,潘达强.多后型红火蚁工蚁和蚁后毒液生物碱成分的比较[J].中国农学通报,2009,25(17):57-61.林惠娇,韩日畴,许再福.红火蚁的社会型及其相关基因Gp-9的研究综述[J].昆虫知识,2006(06):747-751.David F. Williams, Homer L. Collins,1 andDavid H. Oi. The Red Imported Fire Ant(Hymenoptera: Formicidae):An Historical Perspective ofTreatmentPrograms and the Developmentof Chemical Baits for Control.https://academic.oup.com/ae/article/47/3/146/2389595
来源:SME科技故事

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当我们讨论红火蚁的毒性时,它们已经在解决种群内卷的问题了

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红火蚁和普通蚂蚁最大的不同可能就是它们极强的攻击欲和有毒的蜇针了。红火蚁的工蚁腹部末端有毒囊,能够通过蜇针将毒液注入攻击对象。