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切叶蚁用树叶种植真菌的过程

2016-08-17 浏览: 1,017 评论:0

摘要: 前不久,美国再次爆出“超级细菌”新闻,挑动人们敏感的神经。病原菌,这些直径不足1微米,肉眼看不到的家伙,在我们的生活中几乎无处不在。致病性的细菌、霉菌可侵入人体,导致人体罹患各种疾病。 这些让人深恶痛绝的菌类却是一种蚂蚁赖以生存的源泉。它们不仅不会被菌伤害到,...

前不久,美国再次爆出“超级细菌”新闻,挑动人们敏感的神经。病原菌,这些直径不足1微米,肉眼看不到的家伙,在我们的生活中几乎无处不在。致病性的细菌、霉菌可侵入人体,导致人体罹患各种疾病。

这些让人深恶痛绝的菌类却是一种蚂蚁赖以生存的源泉。它们不仅不会被菌伤害到,反而将其“玩弄”于股掌之间。究竟是何种蚂蚁能有如此与生俱来的“神功”?

切叶蚁搬树叶

神奇的育菇术

这种神奇的蚂蚁就是生活在美洲热带和副热带地区的切叶蚁。切叶蚁因其可以切割树叶而得名,人们也曾错误地认为切割下的树叶就是它们的食物,但其实它们食物获得的过程要复杂的多,切割树叶只是第一步。

切叶蚁与其它蚁类一样,也是社会分工极强的群居动物。在这其中,强壮的工蚁负责切割树叶;工蚁通过尾部的快速震动使牙齿产生电锯般的切割力,将叶子切成小块,而后将切好的叶片背回它们的地下“宫殿”。

树叶运回蚁穴后,由园丁蚁负责后续的育菇工作。树叶要经过园丁蚁的清洁和整理,而后被一排排紧凑地堆砌起来,固定在适宜的位置。随后,园丁蚁将自身的分泌物涂抹在叶片上,这些分泌物富含多种酶类,能将叶片鞣化;使其表面形成粘液层。粘液层中富含多种营养物质,是天然的培养基,园丁蚁再在其上“播种”少量自己培育的真菌。

接下来是菌丝的生长阶段,园丁蚁会将自己的粪便作为肥料喷洒在叶片上;菌丝的生长速度很快,蘑菇可能在几天内就会钻出叶浆,慢慢长大。蘑菇顶部会分泌出黏液,黏液种富含各种营养,切叶蚁会来到这里吸吮黏液;释放出表层黏液后,蘑菇顶部会慢慢变硬,那里则积聚了许多蛋白质,此时蛋白质就成为了切叶蚁的美食。

这就是切叶蚁“种”蘑菇的整个过程,它们一生唯一的食物就是这些真菌!

“百菌不侵”之身

如果你认为切叶蚁只要切割叶片,撒下菌种就能轻松获得美食,那就大错特错了。正如人种植庄稼一样,播种之后还需除草、施肥、喷药等精心的照料才能有好的收成。

为了使种下的真菌能快速生长,蚁穴内的环境是非常适宜菌类生长的,这也为其他杂菌的生长创造了有利的条件。在整个菌的种植过程中,切叶蚁主要面对两方面的困难,其一是怎样保证种下的真菌不被其他杂菌污染;其二就是在被众多菌类团团包围的环境中怎样保护自身不被细菌或真菌侵染。

为了避免环境中的杂菌污染种植的蘑菇,切叶蚁的嘴巴和前肢上进化出了许多细小的腺窝,腺窝中充斥着一种可以产生链酶素的寄生菌;这些腺窝有相应的细小孔道能通向切叶蚁身体外部,从而将链霉素分泌在菌丝周围。相关研究证明,不同地域的切叶蚁还会根据周围环境中有害病菌种类,自动调整所分泌链霉素的有效成分。如果分泌的链霉素不能将杂菌杀死,切叶蚁会将被杂菌污染的蘑菇挑出,并将这些蘑菇背到远离蚁穴的地方丢弃。

切叶蚁虽然时刻被各类病原菌所包围,但令人惊讶的是它们身上竟然没有任何病菌存在。它们是如何保持如此高的清洁度的呢?原来,切叶蚁选择了与一种假诺卡氏菌属的细菌“共生”。这种细菌如盔甲般附着于切叶蚁的体表,一旦蚂蚁被病原体侵入,这层细菌铸成的盔甲就会分泌抗生素,从而帮助了蚂蚁抵抗入侵的病原体和霉菌。

看到这里,你一定会感到忿忿不平,为何对人类而言如此恐怖的病原菌,在切叶蚁这里成了美食;并且,面对病原菌的侵害,也能不费吹灰之力就能轻松将其摆平。

同样,这也令科学家百思不得其解。目前,科学家已经从切叶蚁身上分离得到了多种菌株,并提取了相应的基因序列,用以检测其产生的相应抗体对人类是否有活性。期望能利用这些特殊的菌群制造出新的抗生素,帮助人类更有效地治疗疾病。或许不久的将来,人类也能如切叶蚁一般,轻松应对各种病原菌的挑战!

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