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切葉蟻用樹葉種植真菌的過程

作者:佚名 2016-08-17 瀏覽: 9,016 評論:0

摘要: 前不久,美國再次爆出“超級細菌”新聞,挑動人們敏感的神經(jīng)。病原菌,這些直徑不足1微米,肉眼看不到的家伙,在我們的生活中幾乎無處不在。致病性的細菌、霉菌可侵入人體,導致人體罹患各種疾病。 這些讓人深惡痛絕的菌類卻是一種螞蟻賴以生存的源泉。它們不僅不會被菌傷害到,...

前不久,美國再次爆出“超級細菌”新聞,挑動人們敏感的神經(jīng)。病原菌,這些直徑不足1微米,肉眼看不到的家伙,在我們的生活中幾乎無處不在。致病性的細菌、霉菌可侵入人體,導致人體罹患各種疾病。

這些讓人深惡痛絕的菌類卻是一種螞蟻賴以生存的源泉。它們不僅不會被菌傷害到,反而將其“玩弄”于股掌之間。究竟是何種螞蟻能有如此與生俱來的“神功”?

切葉蟻搬樹葉

?神奇的育菇術(shù)

這種神奇的螞蟻就是生活在美洲熱帶和副熱帶地區(qū)的切葉蟻。切葉蟻因其可以切割樹葉而得名,人們也曾錯誤地認為切割下的樹葉就是它們的食物,但其實它們食物獲得的過程要復雜的多,切割樹葉只是第一步。

切葉蟻與其它蟻類一樣,也是社會分工極強的群居動物。在這其中,強壯的工蟻負責切割樹葉;工蟻通過尾部的快速震動使牙齒產(chǎn)生電鋸般的切割力,將葉子切成小塊,而后將切好的葉片背回它們的地下“宮殿”。

樹葉運回蟻穴后,由園丁蟻負責后續(xù)的育菇工作。樹葉要經(jīng)過園丁蟻的清潔和整理,而后被一排排緊湊地堆砌起來,固定在適宜的位置。隨后,園丁蟻將自身的分泌物涂抹在葉片上,這些分泌物富含多種酶類,能將葉片鞣化;使其表面形成粘液層。粘液層中富含多種營養(yǎng)物質(zhì),是天然的培養(yǎng)基,園丁蟻再在其上“播種”少量自己培育的真菌。

接下來是菌絲的生長階段,園丁蟻會將自己的糞便作為肥料噴灑在葉片上;菌絲的生長速度很快,蘑菇可能在幾天內(nèi)就會鉆出葉漿,慢慢長大。蘑菇頂部會分泌出黏液,黏液種富含各種營養(yǎng),切葉蟻會來到這里吸吮黏液;釋放出表層黏液后,蘑菇頂部會慢慢變硬,那里則積聚了許多蛋白質(zhì),此時蛋白質(zhì)就成為了切葉蟻的美食。

這就是切葉蟻“種”蘑菇的整個過程,它們一生唯一的食物就是這些真菌!

?“百菌不侵”之身

如果你認為切葉蟻只要切割葉片,撒下菌種就能輕松獲得美食,那就大錯特錯了。正如人種植莊稼一樣,播種之后還需除草、施肥、噴藥等精心的照料才能有好的收成。

為了使種下的真菌能快速生長,蟻穴內(nèi)的環(huán)境是非常適宜菌類生長的,這也為其他雜菌的生長創(chuàng)造了有利的條件。在整個菌的種植過程中,切葉蟻主要面對兩方面的困難,其一是怎樣保證種下的真菌不被其他雜菌污染;其二就是在被眾多菌類團團包圍的環(huán)境中怎樣保護自身不被細菌或真菌侵染。

為了避免環(huán)境中的雜菌污染種植的蘑菇,切葉蟻的嘴巴和前肢上進化出了許多細小的腺窩,腺窩中充斥著一種可以產(chǎn)生鏈酶素的寄生菌;這些腺窩有相應(yīng)的細小孔道能通向切葉蟻身體外部,從而將鏈霉素分泌在菌絲周圍。相關(guān)研究證明,不同地域的切葉蟻還會根據(jù)周圍環(huán)境中有害病菌種類,自動調(diào)整所分泌鏈霉素的有效成分。如果分泌的鏈霉素不能將雜菌殺死,切葉蟻會將被雜菌污染的蘑菇挑出,并將這些蘑菇背到遠離蟻穴的地方丟棄。

切葉蟻雖然時刻被各類病原菌所包圍,但令人驚訝的是它們身上竟然沒有任何病菌存在。它們是如何保持如此高的清潔度的呢?原來,切葉蟻選擇了與一種假諾卡氏菌屬的細菌“共生”。這種細菌如盔甲般附著于切葉蟻的體表,一旦螞蟻被病原體侵入,這層細菌鑄成的盔甲就會分泌抗生素,從而幫助了螞蟻抵抗入侵的病原體和霉菌。

看到這里,你一定會感到忿忿不平,為何對人類而言如此恐怖的病原菌,在切葉蟻這里成了美食;并且,面對病原菌的侵害,也能不費吹灰之力就能輕松將其擺平。

同樣,這也令科學家百思不得其解。目前,科學家已經(jīng)從切葉蟻身上分離得到了多種菌株,并提取了相應(yīng)的基因序列,用以檢測其產(chǎn)生的相應(yīng)抗體對人類是否有活性。期望能利用這些特殊的菌群制造出新的抗生素,幫助人類更有效地治療疾病?;蛟S不久的將來,人類也能如切葉蟻一般,輕松應(yīng)對各種病原菌的挑戰(zhàn)!