编者小时候春游还能在老师的组织下登一登南通市内一座有着近500年历史的文峰塔,但在女儿读小学时,老师却告知孩子们:由于白蚁为害,文峰塔全木结构楼梯已腐坏,严禁攀登。
银装素裹的文峰塔
看着编者儿时在文峰塔内的留影,女儿遗憾之情溢于言表。白蚁怎么这么厉害?!一座屹立了数百年的古塔,怎么就被咬坏了呢?
白蚁隶属于昆虫纲(Insecta)等翅目(Isoptera),是地球上最为古老的社会性昆虫。目前,全世界已知的白蚁种类多达三千余种,多分布在赤道两侧。在我国,已知的白蚁品种为476种,分布极广,但大多数种类的白蚁主要分布在两广、海南、云南、福建和台湾等地。
古籍中,白蚁起初是与蚂蚁混同的,均被称为蚁、蠡、蚍蜉、螘或螱等。早在两千三百多年前,《吕氏春秋》中便有“巨防容蝼而漂邑杀人”的记载,而《韩非子·喻老篇》中的“千丈之堤,以蝼蚁之穴溃”更是人们耳熟能详的名句。
白蚁是木质纤维素的高效分解者,食木性是其一大特征。白蚁的破坏力十分惊人,会给人类带来巨大的经济损失和危害。相关资料显示,美国1996年因白蚁等蛀木害虫为害,造成了50亿美元之巨的直接经济损失;在日本,白蚁每年造成的损失与其火灾损失相当;我国每年因白蚁造成的损失也高达数十亿元。
看着这一个个触目惊心的数字,人们不禁要问:白蚁为何这么彪悍,是谁成就了这位“大胃王”?
白蚁的消化道是由前肠、中肠和后肠三部分构成的,呈螺旋状。由于消化道各部分的微环境不尽相同,每一部分都有不同的原生动物、细菌、真菌和螺旋体等。这些微小生物的存在,提供了多种代谢方式,代谢产物可谓是五花八门,它们共同服务于白蚁这位大Boss。
早在1877年,美国人约瑟夫·莱迪(Joseph Leidy)首先报道了散白蚁(拉丁学名:Reticulitermes flavipes)肠道内存有鞭毛虫。随后,其他种类的鞭毛虫相继从一些白蚁的肠道中被分离出来。
鞭毛虫
这些鞭毛虫中的绝大多数具有吞噬木质颗粒的能力,因为它们能够产生大量的纤维素酶。它们同白蚁自身的纤维素酶系统相互配合,消解食物中的木质纤维类物质,共享多种养分。此外,鞭毛虫体内和体表还分布有多种共生菌。就这样,鞭毛虫、共生菌和白蚁构成了共生(不同生物形成的紧密互利关系)体系,各取所需,狼狈为奸。
白蚁肠道内的细菌种类和数量十分惊人,已有研究者从中分离获得了多种细菌,并发现不同种类的白蚁各自优势菌群不同。白蚁肠道内细菌以异养型为主,绝大多数兼性厌氧,但也有个别呈严格好氧型。这些肠道细菌的存在为白蚁分解纤维素,以及利用诸如乙酸这样的物质提供了便利。此外,也有报道称产甲烷菌、同型产乙酸菌,以及若干固氮细菌也可从白蚁体内分离获得。
实际上,除了原生动物和细菌,白蚁肠道内还存有一定数量的真菌,而关于这些真菌同白蚁的作用关系存在四种推测:
(1)降解木质素,促进纤维素分解;
(2)提供纤维素酶和木聚糖酶,与白蚁自身分泌的酶协同作用;
(3)为白蚁提供营养,特别是氮素;
(4)水和热量的部分来源。
白蚁对房屋造成破坏
目前,从白蚁肠道中分离出的真菌以褐腐菌为主。尽管,其与宿主(也称寄主)白蚁的相互作用尚未完全阐明,但二者呈共生关系却是毋庸置疑的。另外,螺旋体也是重要成员。得益其存在,白蚁产乙酸过程较产甲烷过程更具优势,二者亦为共生关系。研究显示,若将白蚁肠道内的螺旋体杀灭,其寿命会明显缩短。
由上可知,白蚁的“肚皮”为诸多微小生物聚会提供了场所。而这些“房客”也不断改造着微环境,为宿主白蚁提供多种物质和能量。它们一荣共荣,一损俱损。咦,人们是不是可以通过影响或破坏这些肠道内的微小生物,进而达到控制,甚至消灭白蚁的目的呢?
-END-
*本文为《胖魔王的微生物阵地》(微信号:nldxhjwswx)首发,任何媒体转载时须保留《胖魔王的微生物阵地》名称及微信号。未经许可,严禁对包括标题在内的任何改动。
*文中图片大部分引自网络,如不慎侵权请告知。欢迎朋友们就内容进行斧正,一切为了更好的科普。
来源: 胖魔王的科普阵地