神马文学网方舟子:金合欢的关系网 :: 科学?自然?社会
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方舟子:金合欢的关系网 - [自然]
Tag:科普作品方舟子生命的科学
金合欢的关系网
方舟子
中青在线－中国青年报 2009-07-15
在非洲东部的大草原上，生长着许多金合欢树。其中有一种金合欢树除了像其他金合欢树一样长满了锐利的刺，还长着一种特殊的刺，刺的下端膨大，里面是空的，风吹过时，发出像哨子一样的声音，所以它们被叫做哨刺金合欢。
金合欢之所以遍布锐刺，是为了防止食草动物吃它们。不过这可难不倒长颈鹿等大型食草动物。长颈鹿的舌头能够小心翼翼地躲开刺，去吃金合欢树上的嫩叶。哨刺金合欢还有第
二条防线。在哨刺里头，住着一种褐色的小蚂蚁，它们的腹部能往上举，所以叫举腹蚁。长颈鹿吃树叶时扯动了树枝，让举腹蚁觉察到了，它们便蜂拥而去，拼命地叮咬长颈鹿的舌头，迫使长颈鹿离开。
举腹蚁为什么这么爱护金合欢树呢？因为金合欢树是它们的家。那里的土壤在雨季来临时灌满了水，而到了旱季则变得干裂，因此不适合蚂蚁在地下建巢。举腹蚁便把家安在了金合欢树上，住在空心的刺里头。金合欢树为了留住蚂蚁当保护神，还为它们准备了美味食物：在树叶基部有蜜腺分泌蜜汁供举腹蚁享用。
除了这种褐色举腹蚁，还有两种举腹蚁（一种颜色偏黑，一种黑头红腹）和一种细长蚁也以哨刺金合欢为家。一棵金合欢树上只能生活一种蚂蚁。如果有两种蚂蚁撞到了一起，它们就会展开你死我活的决斗，直到有一方独霸金合欢树。在战争中，褐色举腹蚁往往占优势，大约50％的哨刺金合欢树都被这种举腹蚁占据。黑头红腹举腹蚁则在战斗中经常落败，它们采取了一种自我保护策略，把金合欢的侧芽咬掉，让金合欢长不出侧枝，不会和旁边的金合欢树碰在一起，也就不会把其他树上的蚂蚁给引过来。细长蚁也经常在战斗中被打败，它们干脆采取焦土政策，把金合欢树上的蜜腺都给破坏掉，让举腹蚁觉得这棵金合欢树没有价值，不来占领。
1995年，一些美国生物学家在6片金合欢树周围围起带电栅栏，不让长颈鹿等大型食草动物吃它们的叶子。他们以为在人为的保护下，金合欢树会更加茁壮成长。10年后，他们却惊讶地发现这些受保护的金合欢树日渐枯萎、死亡，而没受保护、任由长颈鹿啃吃的金合欢树却依然长势良好。这是怎么回事呢？进一步的研究解开了这个貌似反常的谜团。
原来，长颈鹿不再来吃金合欢树的叶子之后，金合欢树就“觉得”没有必要讨好蚂蚁，不愿意再浪费能量去制造空心刺和蜜汁，空心刺和蜜汁的量都大为减少。这么一来，褐色举腹蚁反过来觉得金合欢树没有太大的价值，不愿为其着想了。有一种害虫——天牛的幼虫会在金合欢树干上钻孔危害金合欢树，以前褐色举腹蚁会尽力消灭天牛的幼虫，现在则听之任之了。金合欢树分泌的蜜汁少了，褐色举腹蚁就饲养一种能分泌蜜汁的介壳虫解馋。褐色举腹蚁平时也养一些介壳虫，但是量不多，金合欢树不再分泌足够的蜜汁后，褐色举腹蚁才成倍地扩展介壳虫饲养业。这种介壳虫靠吸食金合欢树的汁液为生，本来就对金合欢树的生长不利，而且还传播疾病。
褐色举腹蚁在空心刺里做巢，在那里养育后代。空心刺数量减少，褐色举腹蚁失去了托儿所，数量减少了近一半，遇到入侵的其他蚂蚁时，一方面兵力少多了，另一方面也没了保卫家园的动力，无心恋战，因此在战争中经常被打败。统计表明，在受保护的金合欢树中，褐色举腹蚁丢掉了大约30％的领土。取而代之的是黑色举腹蚁，领土扩张了两倍。黑色举腹蚁经常到树下捉昆虫吃，蜜汁的减少对它们的生存影响不大。空心刺的减少对它们更毫无影响，因为它们并不住在空心刺中，而是住在天牛幼虫挖的洞中。因此黑色举腹蚁不仅不消灭天牛，还鼓励天牛到金合欢树上产卵。黑色举腹蚁的到来对金合欢树是一场灾难，金合欢树的生长变得缓慢，死亡率要比生活着其他蚂蚁的金合欢树高出一倍。即使金合欢树死了对黑色举腹蚁也没有什么影响，它们在死树上照样能生存。
因此用电栅栏保护金合欢树的效果适得其反。对哨刺金合欢树来说，被食草动物吃一些叶子，反而是有益健康的好事。能被吃到有时也很重要。电栅栏容易拆掉，保护物种却不那么容易：长颈鹿、大象等大型食草动物的数量正在急剧地减少。即使没有电栅栏，也会有越来越多的哨刺金合欢树不必担心被吃掉叶子。我们可以预测，它们会因此短视地不再犒劳保护它们的举腹蚁，让危害它们的举腹蚁乘虚而入，结果反而让自己陷入绝境。在金合欢树的周围形成了一个复杂的关系网，一环扣一环，一个环节的消失能够导致出乎意料的灾难性后果。不只是金合欢树，每种生物都生活在某个关系网中。
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金合欢的关系网
方舟子
中青在线－中国青年报 2009-07-15
在非洲东部的大草原上，生长着许多金合欢树。其中有一种金合欢树除了像其他金合欢树一样长满了锐利的刺，还长着一种特殊的刺，刺的下端膨大，里面是空的，风吹过时，发出像哨子一样的声音，所以它们被叫做哨刺金合欢。
金合欢之所以遍布锐刺，是为了防止食草动物吃它们。不过这可难不倒长颈鹿等大型食草动物。长颈鹿的舌头能够小心翼翼地躲开刺，去吃金合欢树上的嫩叶。哨刺金合欢还有第
二条防线。在哨刺里头，住着一种褐色的小蚂蚁，它们的腹部能往上举，所以叫举腹蚁。长颈鹿吃树叶时扯动了树枝，让举腹蚁觉察到了，它们便蜂拥而去，拼命地叮咬长颈鹿的舌头，迫使长颈鹿离开。
举腹蚁为什么这么爱护金合欢树呢？因为金合欢树是它们的家。那里的土壤在雨季来临时灌满了水，而到了旱季则变得干裂，因此不适合蚂蚁在地下建巢。举腹蚁便把家安在了金合欢树上，住在空心的刺里头。金合欢树为了留住蚂蚁当保护神，还为它们准备了美味食物：在树叶基部有蜜腺分泌蜜汁供举腹蚁享用。
除了这种褐色举腹蚁，还有两种举腹蚁（一种颜色偏黑，一种黑头红腹）和一种细长蚁也以哨刺金合欢为家。一棵金合欢树上只能生活一种蚂蚁。如果有两种蚂蚁撞到了一起，它们就会展开你死我活的决斗，直到有一方独霸金合欢树。在战争中，褐色举腹蚁往往占优势，大约50％的哨刺金合欢树都被这种举腹蚁占据。黑头红腹举腹蚁则在战斗中经常落败，它们采取了一种自我保护策略，把金合欢的侧芽咬掉，让金合欢长不出侧枝，不会和旁边的金合欢树碰在一起，也就不会把其他树上的蚂蚁给引过来。细长蚁也经常在战斗中被打败，它们干脆采取焦土政策，把金合欢树上的蜜腺都给破坏掉，让举腹蚁觉得这棵金合欢树没有价值，不来占领。
1995年，一些美国生物学家在6片金合欢树周围围起带电栅栏，不让长颈鹿等大型食草动物吃它们的叶子。他们以为在人为的保护下，金合欢树会更加茁壮成长。10年后，他们却惊讶地发现这些受保护的金合欢树日渐枯萎、死亡，而没受保护、任由长颈鹿啃吃的金合欢树却依然长势良好。这是怎么回事呢？进一步的研究解开了这个貌似反常的谜团。
原来，长颈鹿不再来吃金合欢树的叶子之后，金合欢树就“觉得”没有必要讨好蚂蚁，不愿意再浪费能量去制造空心刺和蜜汁，空心刺和蜜汁的量都大为减少。这么一来，褐色举腹蚁反过来觉得金合欢树没有太大的价值，不愿为其着想了。有一种害虫——天牛的幼虫会在金合欢树干上钻孔危害金合欢树，以前褐色举腹蚁会尽力消灭天牛的幼虫，现在则听之任之了。金合欢树分泌的蜜汁少了，褐色举腹蚁就饲养一种能分泌蜜汁的介壳虫解馋。褐色举腹蚁平时也养一些介壳虫，但是量不多，金合欢树不再分泌足够的蜜汁后，褐色举腹蚁才成倍地扩展介壳虫饲养业。这种介壳虫靠吸食金合欢树的汁液为生，本来就对金合欢树的生长不利，而且还传播疾病。
褐色举腹蚁在空心刺里做巢，在那里养育后代。空心刺数量减少，褐色举腹蚁失去了托儿所，数量减少了近一半，遇到入侵的其他蚂蚁时，一方面兵力少多了，另一方面也没了保卫家园的动力，无心恋战，因此在战争中经常被打败。统计表明，在受保护的金合欢树中，褐色举腹蚁丢掉了大约30％的领土。取而代之的是黑色举腹蚁，领土扩张了两倍。黑色举腹蚁经常到树下捉昆虫吃，蜜汁的减少对它们的生存影响不大。空心刺的减少对它们更毫无影响，因为它们并不住在空心刺中，而是住在天牛幼虫挖的洞中。因此黑色举腹蚁不仅不消灭天牛，还鼓励天牛到金合欢树上产卵。黑色举腹蚁的到来对金合欢树是一场灾难，金合欢树的生长变得缓慢，死亡率要比生活着其他蚂蚁的金合欢树高出一倍。即使金合欢树死了对黑色举腹蚁也没有什么影响，它们在死树上照样能生存。
因此用电栅栏保护金合欢树的效果适得其反。对哨刺金合欢树来说，被食草动物吃一些叶子，反而是有益健康的好事。能被吃到有时也很重要。电栅栏容易拆掉，保护物种却不那么容易：长颈鹿、大象等大型食草动物的数量正在急剧地减少。即使没有电栅栏，也会有越来越多的哨刺金合欢树不必担心被吃掉叶子。我们可以预测，它们会因此短视地不再犒劳保护它们的举腹蚁，让危害它们的举腹蚁乘虚而入，结果反而让自己陷入绝境。在金合欢树的周围形成了一个复杂的关系网，一环扣一环，一个环节的消失能够导致出乎意料的灾难性后果。不只是金合欢树，每种生物都生活在某个关系网中。
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