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【论文故事】蛛蜂:用蚂蚁尸体铸就守卫巢穴的“长城”

研究中观察到的,骨室蛛蜂会用蚂蚁尸体作为建筑材料修建蜂巢。图片来源:livescience.com

IvyP/译)来自中德两国的科学家们新发现一个蛛蜂的新种,它们在筑巢时会用蚂蚁的尸体做为填料。这是科学家首次在动物界观察到这种行为。受到在寺庙或墓地里发现的藏骨堂的启发,这种蛛蜂被命名为 “骨室蛛蜂(bone-house spider wasp)”(Deuteragenia ossarium)。来自德国弗莱堡大学(University of Freiburg)的研究者迈克尔·斯达博(Michael Staab)说;“这是一项非常出乎意料的发现。”研究论文于7月2日发表在《公共图书馆·综合》(PLOS ONE)上

一只成年雌性骨室蛛蜂。图片来源:livescience.com

“尸骨长城”

斯达博一直在中国东部致力于研究当地蛛蜂的筑巢行为。他和同事们在位于浙江开化县境内的古田山国家级自然保护区里开展了相关研究。该保护区地处长江流域的亚热带常绿林带。研究者们在保护区内设置了可供科学研究的产卵箱。

蛛蜂会在植物或木头上筑巢,或是利用已有的孔穴藏身。通常,蛛蜂的巢会包含若干个抚幼室(brood cell),相当于蜜蜂蜂巢里单个的六边形蜂室。这些小室被小块的植物、树脂或土壤混合而成的隔墙分开。而现在,科学家们竟然还在这些混合物里找到了昆虫的尸体。

气味屏障

斯达博表示他开始时对这一发现很不解,直到他分析了这种“尸骨墙”在蜂巢中的位置——死去的蚂蚁总是在靠近洞穴出口的小室中被发现,而这个小室正是雌蜂在产卵后为了封闭巢穴所建的。

斯达博和他的团队推测,蛛蜂使用蚂蚁尸体作为筑巢材料是为了利用蚂蚁的气味。因为即使是死蚂蚁,它们身上的气味也足矣让整个蜂巢带上蚂蚁味。这种味道对捕食者来说是一种警告。因为对捕食者来说,这些气味意味着附近有大量誓死守护家园的蚂蚁。蜂巢内最常见的“建筑材料”蚂蚁是敏捷扁头猛蚁(Pachycondyla astuta),这种蚂蚁在自然保护区内数量巨大且攻击性强。由于抚幼室是蛛蜂幼虫生活的地方,这种策略可以帮助提高幼虫的存活率。

骨室蛛蜂的巢穴,最左侧为巢穴出口。可以看到右侧的每个蜂室中都有一个蛹。图片来源:livescience.com

斯达博称,他和同事们从未直接观察到蛛蜂搭建“尸骨长城”的过程,也没有看到蛛蜂杀掉蚂蚁并将它们变成“长城砖”。不过他又提到:“由于在蜂巢里发现的蚂蚁都保存完好,我们推测蛛蜂应该是主动捕杀蚂蚁而不是从蚁穴附近收集残骸的。”

其它种类的蛛蜂,尤其是寄生型的蜂,也会采取类似这种的可怕方法来保护后代。例如,瓢虫茧蜂(Dinocampus coccinellae)会强占瓢虫的身体,将其变成保护自己幼虫的坚实“堡垒”。还有一些动物,甚至是蛇,都利用过可怜的蚂蚁。2009年在《昆虫社会学》(Insectes Sociaux)期刊中发表的一篇研究论文中就提到,大头蛇属的一种蛇(Leptodeira annulata)会将卵产在切叶蚁充满真菌的蚁穴中,以保护自己还未出世的后代的安全。

事件更新

文章发表后,我们对研究主要作者朱朝东研究员以及斯达博博士进行了采访。朱朝东研究员任职于中国科学院动物研究所,研究领域动物系统学、进化生物学、生物防治以及传粉生物学。

果壳网:请问这种蛛蜂现在有确定的中文名字吗?

朱朝东:目前还没有。去年我们投稿的时候正赶上万圣节,经常见到一些骷髅、骨头之类的装饰,于是我们的德国同事就建议用“骨室蛛蜂(bone-house spider wasp)”来命名。我觉得这个名字不符合我们中国人的文化习惯。我一开始想命名为葬蚁蛛蜂,不过后来我觉得名字中一定带有“墙”才能体现它的特点,所以我现在希望能把这种蛛蜂命名为“蚁墙蛛蜂”。

果壳网:那么蚁墙蛛蜂在自然界的主要的天敌有哪些?

朱朝东:主要是胡蜂和寄生蜂。

果壳网:这次研究中利用设置人工巢管的方法观察到了蛛蜂的筑巢行为。请问有没有观察到自然环境下的蛛蜂出现这种行为?

朱朝东:目前还没有。自然环境下观察非常困难,因为蛛蜂的筑巢行为比较隐蔽。研究中使用的人工巢管本来是给蜜蜂提供的,没想到有蛛蜂飞进来筑巢了。

研究中使用的人工巢管。图片来源:研究论文

果壳网:蛛蜂在选择筑巢用的蚂蚁时有倾向性吗?还是说自然环境中哪种蚂蚁比较多,这种蚂蚁在蜂巢中出现的频率就比较高?

朱朝东:是有一定倾向性的。蛛蜂选择蚂蚁的标准是气味。

果壳网:如果是因为气味的话,那么具体是气味中的哪种化学物质吸引蛛蜂去选择这种蚂蚁呢?

朱朝东:这是个非常好的问题,不过我们目前还没不清楚。今后的研究中我们会明确这个问题。

迈克尔·斯达博:目前我们还不知道具体是哪种特定的化学物质能够帮助蛛蜂保护它的巢穴。蚂蚁是一种非常依赖“化学”的动物,它们之间的交流主要就是依赖气味。例如,许多种的蚂蚁都会利用表皮碳氢化合物(cuticular hydrocarbons,CCH)来进行同一巢穴成员间的识别。这些CCH都是一些大分子物质,挥发性较低,因此在死蚂蚁身上也可长时间不消失。因此,我们推测蛛蜂寻找的可能正是这类物质。

果壳网:国家自然科学基金委自2008年来,在整个保护区共建立个27个工作站。请问除了这次发现的这种非常独特的蛛蜂新种外,您参与的研究中还有什么非常有意思的发现?

朱朝东:目前最有趣的就是这个。之前的发现也有一些有趣的,但主要是面向专业人士的。(编辑:球藻怪)

更正说明:文章发布之初,误将蛛蜂译作了黄蜂,经研究主要作者之一@朱朝东的提醒进行了更改,特此说明。(2014-7-4)

文章题图:gohistoric.com

The End

发布于2014-07-04, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Megan Gannon

LiveSceience新闻编辑

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