蚂蚁的奥秘高原上寻

　　文/门书娴 廖竞康 图/廖竞康（兰州大学）

　　青藏高原，被称为地球第三极，是全球气候变暖最为敏感的地区之一，同时也是解析这一问题的典型实验区。在青藏高原的东北边缘，伫立着有着40年历史的国家级实验站——青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站（简称“海北站”）。地处海拔3400米高度的海北站，是研究青藏高原生态系统响应气候变暖的优良场所，也是廖竞康工作主要依托的科研平台。

　　青藏蚂蚁

　　在青藏高原的高寒草甸上，蚁巢处处可见且大小各异。草甸上的一座座堡垒，是蚂蚁们赖以生存的居所。同时，这些蚂蚁也无时无刻不在改变着整个草甸的生态系统。辛勤的蚂蚁们在筑巢过程中，不断搬动土壤和枯叶碎片，改变着土壤的结构和性质。大量凋落物被搬进堡垒中，凋落物的分解提供了热量，为蚂蚁们提供过夜及过冬的温度保障。凋落物分解的同时，让蚁巢的土壤蕴含更高的养分。温度和土壤养分的改变，也间接影响了植物群落组成，形成独特的景观。

　　通过觅食和筑巢等活动，蚂蚁与植物、动物、微生物等不断相互作用，参与多个生态系统过程，形成复杂的交互网络。随着气候变暖，蚂蚁的生存也不断受到影响。

　　尽管蚂蚁具有如此重要的地位，且受到气候变暖的显著影响，但由于研究的技术困难，对蚂蚁如何响应青藏高原的迅速变暖仍存在关键的知识空白。

　　2020年，廖竞康踏入青藏高原的高寒草甸，发现了值得研究的科学问题，并在这片土地上，真正开始了他的科研之旅，那一年他22岁。

　　遇见蚂蚁

　　大四时，廖竞康在网上无意间发现可以将蚂蚁当作宠物来饲养。于是，他开始尝试饲养蚂蚁。但这并不是一件容易的事情：养好蚂蚁除了要严格控制温湿度以外，还需要了解它们的习性、食性和行为。

　　廖竞康开始大量学习与蚂蚁相关的知识。凭借本科生命科学专业的底子，他通过阅读生物学家Edward Osborne Wilson的著作和专业文献，了解蚂蚁的行为和生理特征。随后，廖竞康尝试饲养不同种类的蚂蚁，观察不同蚂蚁的性格和行为。他的最高纪录是同时饲养过13种蚂蚁。廖竞康说，小小的蚂蚁也有它们的悲欢喜乐。

　　你能看到蚂蚁收获食物返回巢穴时的轻快步伐。当一只玉米毛蚁突然发现食物，它会毫不犹豫地开始大快朵颐。如果你觉得它只顾着自己吃饱，那就错怪它了。蚂蚁吃进肚里的食物，是可以被分享给其他蚂蚁的，这种分享食物的行为被称为交哺。在外面吃饱喝足的蚂蚁，会迈着轻快的步伐，以最快的速度返回巢穴，将食物分享给留守在家的亲人。一只蚂蚁能运输的食物是非常有限的，吃剩下的食物还留在原地。而此时在蚁巢内，被分享到食物的同伴会立即展开行动，循着先前留下的信息素，精准地向食物进发。因此，某种程度上说，蚂蚁的感官比人类更加先进。

　　你也能看到蚂蚁守护巢穴时的紧张万分。当蚂蚁和人类生活在同一屋檐下时，人类小小的一个动作对于蚂蚁来说可能都不亚于7级地震。声音、震动、气味等，都可能是蚁群感受到威胁的原因。廖竞康刚开始饲养红胡须蚁时，只有1只蚁后和6只工蚁，这是一个非常脆弱的蚁群。每当蚂蚁们被打扰时，工蚁会用腹部有规律地捶击蚁巢壁，这是蚂蚁们发出的警报。类似的扰动如果频繁出现，蚂蚁就会放弃繁殖，蚁群也就不再扩大，饲养也就失败了。因此，一个安静的、相对隔离的环境，是饲养蚂蚁必不可少的条件。但其实，蚂蚁也是一种“仗势欺人”的昆虫：当一个蚁群只有不到100只蚂蚁时，任何的震动都可能激发蚁巢内的混乱；然而，当蚁群规模扩大到真正的蚂蚁帝国水平时，蚂蚁们便不会对普通的扰动感到慌乱，甚至会对扰动的来源摆出反击姿态。

　　你还能看到“有洁癖”的蚂蚁们。在饲养野蛮收获蚁时，廖竞康发现，由于死去蚂蚁的身体会在48小时内挥发油酸，其他工蚁感受到油酸的信号，就会将死去的同伴搬出巢穴，放到属于它们的垃圾站。无论是死去的同伴，还是吃剩的食物，蚂蚁都会将其搬离巢穴，整齐划一地堆积在同一个位置（即垃圾站）。这些行为降低了疾病感染和寄生生物传播的概率，保障了蚁群的繁衍。也正因此，饲养野蛮收获蚁可以说是非常让人省心的，几乎不需要为它们更换干净的蚁巢，只需要清理掉它们堆好的垃圾即可。

　　廖竞康说，想要了解一种生物，至少要熟悉它们生活史的每个部分，从生物的行为和反应中感受生命的智慧，而后就会愈发对自然产生敬仰之情。

　　走上高原

　　研究生阶段，廖竞康加入兰州大学草地农业科技学院贺金生教授的团队，也正式开始了“蚁人”之旅。这些小小的蚂蚁于他而言不仅仅是昆虫，更是科研道路上的伙伴。

　　当廖竞康第一次来到高寒草甸时，地表突起的蚁丘立刻吸引了他的目光。“只需要在草甸上走上20步，就能看到三四个大小不一的蚁丘。自然条件下，如此之高的蚁巢密度着实让我大吃一惊。当我蹲下时，看到满凹头蚁正在不停地往蚁巢中搬运种子、昆虫残体或是凋落物，勤勤恳恳，忙忙碌碌。我不禁好奇蚁巢内的结构，于是将手指伸入蚁丘中，可是瞬间我就后悔了。工蚁们快速移动起来，顺着我的手指开始往上攀爬，并张开上颚发起攻击。针扎一般的刺痛传来，我立刻快速甩动手掌，但仍有几只倔强的工蚁不肯松口。我将手指抽出蚁巢后，手指上仍带有刺激性极强的酸臭味，这是工蚁释放的蚁酸，也是它们的化学武器。我不敢再冒犯满凹头蚁的领地，就静静地看着它们的反应。小家伙们可不会示弱，张开上颚，继续朝着我耀武扬威。凶悍，是我对它们的第一印象。”

　　9月中下旬，当雨后阳光照射在草甸上，无数的雌蚁和雄蚁便纷纷离开巢穴，飞到空中完成交配。此时草甸上属于蚂蚁的生命之歌开始回荡，整个草甸上多了许多会飞的昆虫，恼人的嗡嗡声是它们的婚礼进行曲。曲毕，产生一只只新的蚁后，不久之后又产生一个个新的蚁群。

　　很多人只知道满凹头蚁，但如果拨开禾草，一种小小的可爱土丘会出现在面前。光亮黑蚁是土壤作业的行家，它们用周围的松散土壤作为材料，在草丛中建造属于自己的小小王国。同样是在地表上筑巢，光亮黑蚁就没有满凹头蚁那么勇猛。稍微给蚁巢一点扰动，光亮黑蚁就会立刻四散逃开，丝毫不抵抗，逃跑是它们生存的策略。“我目睹过牦牛在雨后踩坏了光亮黑蚁的巢穴，工蚁们用上颚提溜着巢内的幼虫，快速逃离。信息素会引领它们前进的方向，并在不远处搭建新的巢穴。随着蚂蚁帝国的发展和季节的变化，光亮黑蚁会继续发扬它们在土壤工程方面的优势，将蚁巢全部转移到地下。”

　　“在青藏高原上还有一些蚂蚁，比如科氏红蚁和吉市红蚁，也会将巢穴建立在地下。虽然和满凹头蚁生活在同一片区域，但它们的个体大小仅有满凹头蚁的二分之一，如果不仔细观察，会很容易忽略它们。科氏红蚁和吉市红蚁作为切叶蚁亚科的蚁种，它们既不像芭切叶蚁属能切割植物组织，在地下温暖潮湿的巢穴内种植真菌为食，也不像收获蚁属能排队搬运种子，并以种子为主要食物。红蚁属的蚂蚁多为捕食性蚂蚁，对于它们的深入研究尚待开展，这些知识的空白说不定会成为未来研究的方向。”

　　聊起自己的研究生生活，廖竞康说：“青藏高原是我们的研究区，更是国家的战略要地。在严峻的气候变化下，青藏高原生态系统究竟会做出哪些响应，这关系到高山生态系统的保护，也关系到当地牧民的福祉。在大自然面前，需要研究的课题是无限的。我会在贺老师的指导下，努力为青藏高原草地生态贡献自己的一份力量。”

　　廖竞康认为，蚂蚁是他终生的兴趣，但目前只是他阶段性的一个科研课题，未来他会将工作重心放在高寒草甸植物根系的研究工作中。虽然改变的是课题，但不变的是他对科研的热爱和对待生活的看法。

　　责任编辑：丁莉莎