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螞蟻與植物竟然共同演化,原來為了…

2018/11/15 — 11:00

圖片來源:Luca Caruso, Unsplash

圖片來源:Luca Caruso, Unsplash

如果你覺得植物是悶蛋,只是企定定以光合作用製造食物與能量,任其他昆蟲、動物擺佈,你就大錯特錯了!

此前已有研究發現植物會影響草食性害蟲行為,使其對樹上其他物種更具攻擊性,更可以釋放科學物質直接令毛蟲自相殘殺;九月更有日本團隊發現過,植物當受攻擊時,會釋出與動物細胞極為相似的神經訊號警告其他葉子,所以植物絕非木木獨獨。

當然,昆蟲也可以是植物的朋友。例如植物演化成更多汁,供蟻群享用,又或者是莖部變成空心,給蟻作為棲身之地;植物花盡心機,其實是為了將種子散播得更遠,並且「收兵」作防衛之用。

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而最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究就分析 1,700 種螞蟻與 1 萬個植物屬的基因歷史,發現兩者有很悠久的共同演化史,這種演化始於螞蟻在植物上覓食引起,後來植物伸出「友誼之手」作出更多演化滿足螞蟻需要。

我們常常都說演化是種軍備競賽,你有張良計我有過牆梯,總之生物面對千變萬化的環境,必會作出反應——雖然很多時未必能即時見到效果。在螞蟻與植物之間,誰是這競賽的始作俑者呢?

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雖然從考古證據顯示,螞蟻與植物共同演化的歷史可追溯至恐龍時代,但要了解當中互動或蟻的行為相當困難。故此芝加哥菲爾德自然史博物館的研究團隊,分析大量 DNA 與生態數據,並重組螞蟻與植物遠古祖先的族譜,以了解這有雞先還是有蛋先的問題。

團隊發現白堊紀末期,即螞蟻首次出現後的 5,000 萬年左右,部份螞蟻開始以植物為主糧,其後植物才逐步依賴螞蟻作防衛和撒播種子的工具,換言之螞蟻依賴植物的時間比植物直接依賴螞蟻的長。不過,為什麼要經歷 5,000 萬年才有這種關係,仍不得而知。

另外,雖然螞蟻和植物之間存在 win-win 雙贏的互利共生關係,但在演化角度上來看,依賴植物的螞蟻似乎不比其他自行築巢、覓食的蟻類更為成功,亦不會生長得更快。由此,我們亦可以見到生態、演化不如教科書中寫的那樣單一,總之生物永遠找到自己的方法生存下去,管他是哪種方式。

報告:
Nelsen, M.P., Ree, R.H. & Moreau, C.S. (2018). Ant–plant interactions evolved through increasing interdependence. PNAS published ahead of print November 12, 2018 doi: 10.1073/pnas.1719794115

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