什么,蚂蚁竟然也能“种地”?!

2022年08月12日 14:48 次阅读 稿源:科普中国 条评论

我们都知道很多植物的种子是靠动物来传播的,很多木本植物,喜欢利用鸟类来帮助它们传播种子,它们会利用美味的果实,吸引犒赏那些帮助它们传播种子的鸟类。鸟类飞行能力强,消化还不彻底,对传播种子来说简直不要太合适。

不过,利用鸟类的植物,木本占多数,其次是藤本植物,这些植物一方面长得高,一方面想足够吸引鸟类,得下点“血本”——毕竟长出美味的果实消耗很大。对草本植物来说,靠鸟类传播种子就不是好的选项。但它们有更适合它们的“工具人”——蚂蚁,而这些利用蚂蚁传播种子的植物有一个专有名词——蚁播植物。

01

让蚂蚁心甘情愿“打工”

这个名字对很多朋友来说可能还挺陌生,觉得这样的植物一定很稀少。其实,据统计国内的蚁播植物种类能有数千种,它们分布在祖国的各个角落之中。既然蚁播植物这么多,怎么我们大多数人好像没咋见过咧?

这大概都是因为“小”,蚂蚁小,蚁播植物的种子也非常不起眼。

原来,草本植物可没有木本那么奢侈地给种子裹一层厚厚的果肉,它们只要利用一点小恩小惠就足以让蚂蚁给它们干活,比如在种子上带块营养丰富的“肉”,蚂蚁就能屁颠屁颠地把种子搬走。

异果黄堇的油质体非常大|作者供图

这个“肉”富含蚂蚁富含的油脂或者其他营养成分,而被叫做“油质体”。这油质体的形式可谓多种多样,大小不一,有的是在种子萌发的位置着生一块“白肉”,有的是在种子外裹上一层薄薄一层,又向外延伸出去一点柄——让蚂蚁方便衔着,还有一些则是利用非常小气的果肉。

蚂蚁会将这些蚁播种子带回家去,把可口营养的部分吃掉,或者切下来与同伴分享,剩下的种子部分就丢出巢穴外,因为蚂蚁常常有固定的垃圾场,堆积的食物残渣和排泄物能为这些植物提供营养。

02

蚁播植物,花招频出

不管油质体种类是有多么丰富多彩,外形是有多么天差地别,但都逃不了两项原则:既要充当着诱惑蚂蚁的食物,还要作为蚂蚁叼着这些种子的抓手。

有的油质体在与种子的连接处,延伸出来一个小把手,蚂蚁能轻松咬住那一块,比如像小花鸢尾的种子。

小花鸢尾的种子|作者供图

而有些的油质体的结构比较复杂,层层叠叠,很适合蚂蚁下嘴,比如说淫羊藿的种子。

淫羊藿的种子|作者供图

而利用果肉的种子,比如像百蕊草,它们的果实就像一个葫芦,一头粗一头细,小的那一头就是为蚂蚁而设计的。这样的设计更加方便蚂蚁们将果实拎着就走。如果不这样的话,大多种子是光滑的,即使能咬住,也滑溜溜不方便搬运。

百蕊草果实|作者供图

看了这么多照片,您是否发现了一个bug,我们继续联想下场景:油质体是好抓手没错,可蚂蚁都是叼着油质体回巢,把油质体吃掉以后,那没了抓手的光滑种子,岂不是要留在巢穴中了?这样种子不就到不了理想中的生长地点——蚂蚁们的垃圾场了吗?

其实,不同大小的油质体对应着不同体型的蚂蚁种类,大蚂蚁能叼起大种子,小蚂蚁则叼小种子。这样,就算油质体吃完了,这个种子的尺寸仍然适合蚂蚁那有锯齿的上颚,就算有点滑,也仍能让蚂蚁能叼起它们扔出巢外。如果小蚂蚁勉强拖走了大种子,吃掉脂质体后,确实可能会导致“无从下口”,只好让种子留在巢穴中。还有些种子上有个类似葫芦的细腰,这样蚂蚁搬起来压力就小多了。

03

什么?种子还能“换乘”?!

还有些植物会采取“双保险”的措施,借用爆炸的力量。对蚁播植物来说,若种子在同一个地方掉落,难免被同一群蚂蚁发现,被送去同样的巢穴,扔到同样的垃圾堆中。于是有些蚁播植物选择弹射+蚁播的双重保障模式,确保种子能扩散得更广。

作为蚁播植物的老大哥,种类庞大的紫堇属植物有不同的生存手段,它们果实大体上有两类,一种是长果荚的,会在成熟时从果柄处裂开,把种子丢到脚下让蚂蚁来捡,另一种比较短,但是个爆脾气,同样是从果柄裂开,但果皮会瞬间翻脸,把种子发射出去,后者正是利用了弹射的方法传播种子。

川东紫堇的弹射结构|作者供图

除了爆炸以外,利用风力,腾空起飞的传播策略也有蚁播有了合作。像蓟的种子(其实是果实)头上有撮类似蒲公英那样的毛(称作“冠毛”),有了这身滑翔伞,便能实现自由飞翔,按理说有这个操作传播都不是问题了,但它们在着陆后,把冠毛一脱,就露出里面小小的油质体,还让蚂蚁再捎上一程。

这就像我们坐了趟飞机,再来趟大巴一样。矢车菊在我们绿化非常常见,它们的种子也是这样传播,只是它们的冠毛比较小,飞行能力就比较一般了,相应的它们的油质体就更加明显。

同时有多项传播策略那不是浪费吗?其实对于怎么投资,它们可是精明的很,就拿前面说到的紫堇属距离,“躺平”等着蚂蚁来搬的哪一类紫堇属,它们的油质体就格外的大,更容易吸引蚂蚁,而有了弹射技能的紫堇属在油质体的投入可就太抠门了。

除了前面一直在说的主动向蚂蚁投桃送李的植物以外,还有是一批被动成了“蚁播植物”。

我们身边有一类常见的蚂蚁——收获蚁,一听这名字就很有特点,它的主食正是植物种子,它们就像农夫般辛勤地收获着植物种子,它们的块头并不大,所以收获的种子也多是像狗尾草种子的大小。这个家庭中大多数种类都有体型上的分化、小型工蚁搬运处理种子、大型工蚁拥有一对“大牙”能轻松将坚硬的外壳咬开,将种子咬碎,再交给小型工蚁精细化处理。

搬回来的种子并不是都能被马上处理掉,而是会储存在靠近地面的巢室中,相对干燥的环境能避免发芽,但难免一场雨让种子萌发,萌发的种子大口大口地吸收氧气,防止对它们产生危害,工蚁们会发芽的种子丢出去,于是就帮助植物传播了种子,种子发芽成长,又结出种子来,无意间收获蚁便成了农夫。

大多数收获蚁属生活在干旱及至沙漠地区,离大多数人最接近的只有一种类——针毛收获蚁。

针毛收获蚁|作者供图

光这种收获蚁而言,它们采集的种子就包括狗尾草、藜、酸模以及各种伞形科等这些我们身边常见的植物种类,而其实它们本身都有各自的传播策略,或飞行,或水漂,但落入收获蚁的手中,就变成了“蚁播”。

作者 | 叶峥嵘

审核 | 王康 北京植物园科普中心主任 教授级高级工程师

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