出品：科普中國(guó)

　　制作：行走的植物人

　　監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

　　對(duì)于樹(shù)木來(lái)說(shuō)，在非洲草原中生活并不算輕松。

　　這片稀樹(shù)草原里，有許多大型的食草動(dòng)物，為數(shù)不多的樹(shù)木很容易成為它們的捕食目標(biāo)。

　　非洲象就對(duì)樹(shù)木擁有毀滅性的破壞力，用長(zhǎng)而有力的鼻子使勁一卷、一拉——樹(shù)便被攔腰斬?cái)?，一頓美味的“樹(shù)木沙拉”就“出鍋”了。

　　大象粗糙的皮膚可以不顧金合歡的刺 （圖片來(lái)源：Live Science）

　　再比如，無(wú)論樹(shù)有多高，枝有多密，長(zhǎng)頸鹿那細(xì)長(zhǎng)的脖子與靈巧的舌頭也能讓它在高大的樹(shù)的枝杈間舔來(lái)舔去，無(wú)孔不入。

　　不過(guò)，有一種稀樹(shù)草原的樹(shù)木卻很好地抵御住了這些草食動(dòng)物的日常襲擊，在它們的口齒之間留存了下來(lái)，它們就是非洲的鐮莢金合歡(Vachellia drepanolobium)。

　　螞蟻的“房東”——鐮莢金合歡

　　鐮莢金合歡林是稀樹(shù)草原中一道靚麗的風(fēng)景線，起風(fēng)時(shí)，甚至能聽(tīng)到它們發(fā)出的整齊的嗚嗚聲，以至于當(dāng)?shù)厝硕冀o了它“哨子樹(shù)”的名號(hào)。

　　這些哨子聲來(lái)自于它們的長(zhǎng)刺，鐮莢金合歡的每一小節(jié)枝上都成雙成對(duì)地長(zhǎng)滿了刺。

　　它們的刺分為兩種，一種刺基部膨大，能給螞蟻提供巢穴。螞蟻在刺開(kāi)始膨大之前會(huì)咬穿它，并入住進(jìn)去，形成一個(gè)個(gè)孔道。這些特化的球莖樣的刺直徑能長(zhǎng)達(dá)6厘米，風(fēng)聲穿過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)出嗚嗚聲，聽(tīng)上去就像樹(shù)在“吹”哨子。

　　鐮莢金合歡在膨大的刺中形成的蟲(chóng)穴 （圖片來(lái)源：Pixels）

　　一種基部不膨大，是鐮莢金合歡的防御工具。密不透風(fēng)的長(zhǎng)刺讓動(dòng)物們無(wú)從下嘴，樹(shù)葉則在其中得到保護(hù)，逃過(guò)了動(dòng)物的牙齒。

　　鐮莢金合歡的兩種刺 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)1）

　　但光有刺似乎并不足以讓它們防范長(zhǎng)頸鹿的靈巧舌頭。

　　所以，鐮莢金合歡又“放出”了秘密武器：和螞蟻“合作”！鐮莢金合歡給螞蟻提供巢穴和食物，螞蟻在樹(shù)上覓食時(shí)也是給樹(shù)巡邏，遇到草食動(dòng)物的唇齒時(shí)，聚集起來(lái)干擾它們，合伙將它們逼退。

　　而鐮莢金合歡強(qiáng)大的防御力就來(lái)自于與之共生的“螞蟻軍團(tuán)”。螞蟻與樹(shù)形成有趣的共生體，只要有動(dòng)物來(lái)啃食樹(shù)木，那都是在拆它們共同的家。因此螞蟻會(huì)全力地守護(hù)金合歡不被攻擊，統(tǒng)一戰(zhàn)線，就算是大象來(lái)覓食，它們粗糙不怕刺的皮膚也擋不住無(wú)數(shù)螞蟻鉆入敏感的長(zhǎng)鼻內(nèi)發(fā)動(dòng)的集群攻擊。

　　鐮莢金合歡中的螞蟻可以擊退長(zhǎng)頸鹿 （圖片來(lái)源：Pixels）

　　螞蟻大軍之中 也有“內(nèi)訌”

　　鐮莢金合歡是當(dāng)?shù)厮姆N螞蟻爭(zhēng)相占領(lǐng)的家，有三種螞蟻（Crematogaster mimosae，Tetraponera penzigi，Crematogaster nigriceps）都選擇與它共生，它們之間相互競(jìng)爭(zhēng)，為霸占鐮莢金合歡這個(gè)家而打斗。

　　有趣的是，在這場(chǎng)爭(zhēng)斗中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種打架誰(shuí)都打不贏的“戰(zhàn)五渣”螞蟻（Crematogaster nigriceps）反而牢牢地占據(jù)上風(fēng)，掌握著樹(shù)的“居住權(quán)”。這是為什么？

　　鐮莢金合歡上三種共生的螞蟻 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)2）

　　螞蟻?zhàn)寴?shù)變得又矮又胖

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，雖然這種螞蟻不擅長(zhǎng)干架，但仿佛很會(huì)幫金合歡“保持體型”：被它們占領(lǐng)的鐮莢金合歡雖然在不停地分枝，但它們既長(zhǎng)不高也長(zhǎng)不寬，彷佛被施了魔法，只能變得又矮又胖。

　　左邊為被螞蟻Crematogaster nigriceps占據(jù)的樹(shù)，變得矮胖

　　（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)3）

　　野外觀察中發(fā)現(xiàn)，這種與鐮莢金合歡共生的螞蟻竟然真的在不停剪枝，像一位園藝家似的。

　　鐮莢金合歡本來(lái)在每對(duì)由刺保護(hù)的節(jié)間，都會(huì)生成密集的芽，但它們的芽一旦長(zhǎng)出來(lái)，螞蟻就會(huì)迅速地在上面聚集，將大多數(shù)芽全部毀滅，斷了鐮莢金合歡向上方、向四周擴(kuò)張的可能。最終，鐮莢金合歡得以保留的，只有在螞蟻巢穴旁邊的芽了。

　　螞蟻破壞鐮莢金合歡的頂芽 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)4）

　　前文已經(jīng)講到，這種螞蟻也依靠樹(shù)來(lái)提供巢穴與食物，大家一榮俱榮，一毀俱毀，螞蟻為何要“修剪枝丫”呢？

　　科學(xué)家推測(cè)，它們可能是怕臨近樹(shù)的螞蟻過(guò)來(lái)竄門(mén)。因?yàn)闃?shù)一旦長(zhǎng)高長(zhǎng)寬，就會(huì)與相鄰的樹(shù)接觸，而隔壁的螞蟻就會(huì)順著旁邊的枝爬過(guò)來(lái)，一舉占領(lǐng)它們的領(lǐng)地。

　　在野外，這樣的事情時(shí)時(shí)發(fā)生。攻擊力強(qiáng)的螞蟻會(huì)經(jīng)常跑到其它樹(shù)上竄門(mén)，大舉進(jìn)攻，搶占它們的巢穴與資源，鳩占鵲巢，不僅將原主趕走，巢穴內(nèi)的卵也會(huì)被全部清空，幾乎是滅門(mén)之戰(zhàn)！

　　為了證實(shí)螞蟻確實(shí)是在防止竄門(mén)，才控制著樹(shù)的大小，科學(xué)家們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

　　他們將已被這種螞蟻占據(jù)的樹(shù)枝與其它螞蟻的樹(shù)枝綁在一起，故意引戰(zhàn)，不出所料，這種螞蟻在面對(duì)敵人的進(jìn)攻時(shí)，80%的情況下都輸了，證實(shí)了剪枝螞蟻的戰(zhàn)斗力確實(shí)弱雞。

　　正因?yàn)樗鼈兊木尤菏执嗳酰覆黄疬M(jìn)攻，而好不容易在樹(shù)上繁殖起來(lái)的大家族又可能在一場(chǎng)戰(zhàn)斗中“慘遭滅門(mén)之災(zāi)”，于是它們利用剪枝的手法，采取消極的對(duì)抗模式。

　　“雖然惹不起，但我們躲得起呀”，最終剪枝螞蟻用限制樹(shù)的生長(zhǎng)這一招守護(hù)了自己的家。

　　故意引戰(zhàn)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)Cs(Crematogaster nigriceps），這種螞蟻打架戰(zhàn)斗力幾乎是最弱 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)1）

　　另一個(gè)調(diào)查也實(shí)錘了這種“以退為進(jìn)政策”。

　　剪枝這件事，對(duì)于沒(méi)有工具，全靠口器咬的螞蟻來(lái)說(shuō)，也是費(fèi)盡精力的事。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它們剪枝不是盲目全剪，而是有針對(duì)性的。

　　在調(diào)查了555株被這種螞蟻占據(jù)的鐮莢金合歡后，他們發(fā)現(xiàn)，螞蟻只會(huì)剪靠近鄰居的枝，而未靠近鄰居的枝則得以避免“被裁”的命運(yùn)。因此，科學(xué)家推測(cè)，居住在枝上的螞蟻能感知螞蟻鄰居的警戒素，通過(guò)氣味來(lái)辨別附近是否有近處的鄰居，提前規(guī)避掉風(fēng)險(xiǎn)。

　　另外，通過(guò)測(cè)量了1796株鐮莢金合歡后，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，從1米長(zhǎng)到3米后，鐮莢金合歡與鄰居枝葉相接觸的概率升高了接近20%，而且長(zhǎng)得更高的樹(shù)幾乎全被比它更有攻擊力的螞蟻占據(jù)，只有長(zhǎng)不高才能躲避鄰居竄過(guò)來(lái)，搶占自己的領(lǐng)土。

　　上樹(shù)的螞蟻究竟是敵是友？

　　剪枝對(duì)于生活在樹(shù)上的螞蟻來(lái)說(shuō)，還有另一個(gè)好處，通過(guò)限制鐮莢金合歡枝丫的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，讓其投入更多的營(yíng)養(yǎng)來(lái)給自己建造巢穴，產(chǎn)生更多的蜜來(lái)給螞蟻食用。

　　因?yàn)?，鐮莢金合歡的蜜是被損傷觸發(fā)的，當(dāng)它感知自己遭到攻擊后，它會(huì)分泌更多的蜜來(lái)促進(jìn)螞蟻在樹(shù)上四處巡邏，利用螞蟻來(lái)趕走諸如非洲象與長(zhǎng)頸鹿之類的草食動(dòng)物。

　　兩者的共生系統(tǒng) （圖片來(lái)源：flickr）

　　不過(guò)啊，合作是“有風(fēng)險(xiǎn)”的。很多時(shí)候，鐮莢金合歡并不知道背叛自己的人反而是自己的“親友”！

　　這怎么說(shuō)？

　　讓金合歡沒(méi)想到的是，通過(guò)剪枝，螞蟻也會(huì)把鐮莢金合歡的花芽也一并毀滅，相當(dāng)于把鐮莢金合歡直接絕育了，讓它沒(méi)有精力投入到自己的繁殖大業(yè)中，只能照著螞蟻規(guī)范的路，一步步淪陷為螞蟻的理想家園。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，鐮莢金合歡養(yǎng)起的這種螞蟻已經(jīng)從共生進(jìn)化到寄生了。那鐮莢金合歡沒(méi)有策略來(lái)制裁螞蟻么？

　　科學(xué)家推測(cè)，這種寄生關(guān)系得以維持的原因在于，鐮莢金合歡在這片土地上的種群密度非常高，有時(shí)會(huì)形成單優(yōu)的群落，而且維持低身高與低冠幅也有利于抗住季節(jié)性火災(zāi)，讓它們不致于從鄰近的樹(shù)上引火上身。

　　此外，讓鐮莢金合歡更占優(yōu)勢(shì)的是，它們的壽命比螞蟻長(zhǎng)多了！只要有一次機(jī)會(huì)，比如說(shuō)火災(zāi)，讓鐮莢金合歡擺脫了螞蟻，這種螞蟻就會(huì)永遠(yuǎn)失去再次占領(lǐng)這棵樹(shù)的機(jī)會(huì)，畢竟還有三種比它強(qiáng)得多的螞蟻一直在虎視眈眈地盯著呢。

　　鐮莢金合歡上優(yōu)勢(shì)的螞蟻也會(huì)發(fā)生替換 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)3）

　　“風(fēng)水輪流轉(zhuǎn)”，在千變?nèi)f化的生境中，壽命較長(zhǎng)的鐮莢金合歡總能等到機(jī)會(huì)，但屬于這種螞蟻的機(jī)會(huì)就不多了，也許這就是螞蟻發(fā)展出這種極端的剪枝、絕育行為的原因。

　　真是道高一尺，魔高一丈啊……

　　參考文獻(xiàn)：

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