萬能的螞蟻

Ant closeup 5

萬能的螞蟻

螞蟻在生態系統中的重要性

螞蟻在生態系統中扮演著什麼角色?試想像,如果地球像電影一樣有幕後人員名單,螞蟻的名字會在上面出現多少次?僅僅數次?或許,它們比你想像中要重要得多! 不少螞蟻都是捕食昆蟲和其他節肢動物的獵人,同時螞蟻本身也是其他動物的獵物,所以螞蟻是食物網的重要部分。捕食者以外的螞蟻不少都是雜食性的清道夫,它們會進食植物和動物屍體,將能量和營養回歸到生態系統中。不少螞蟻品種亦與其他動物、真菌和植物共同演化,已經發展出非常密切的關係。足夠大的蟻群甚至能夠直接改變它們的棲息地。

獵人與獵物

螞蟻在許多生態系統中是無脊椎動物的主要捕食者之一,在熱帶和亞熱帶地區(包括香港)尤其如此,而這些地區的螞蟻多樣性亦是最高的。大多數捕食性螞蟻都是泛化捕食者,它們是機會主義者,對獵物並不特別挑剔。它們的食物包括各類昆蟲和其他無脊椎動物(如蝸牛、蚯蚓、蜘蛛……),甚至在有機會時也會吃一些活的或死的小型脊椎動物。但也有許多螞蟻只會專門捕食特定獵物,例如彈尾蟲(Collembolan)、千足蟲、某些昆蟲及其幼蟲,甚至是其他螞蟻。螞蟻能夠控制潛在獵物的數量,如果棲息地失去螞蟻,無脊椎動物(特別是蛾蝶的幼蟲)有可能失去控制而爆發性繁殖。事實上,正正因為螞蟻作為捕食者是如此有效,刻意引入螞蟻來防治農業害蟲的做法已有近2,500年歷史。某些品種的螞蟻甚至能夠形成龐大的蟻群並主宰棲息地,例如美洲和非洲的行軍蟻在覓食時會合作攻擊面前所有動物,包括小型脊椎動物。它們的覓食行為對整個生態,包括當地物種的數量、組成和行為都有著舉足輕重的影響。

不少動物以螞蟻為食,螞蟻是許多節肢動物、兩棲類、樹林溪流中的魚類、爬行類、鳥類和哺乳類飲食的重要部分。螞蟻會形成蟻群的特質意味著在一些棲息地裡,螞蟻的生物質(biomass;即總重量)是相當驚人的。這意味著某些動物能夠近乎完全依靠螞蟻為食,包括穿山甲和食蟻獸。如果螞蟻消失了,很多以螞蟻為食的動物就會陷入困境。

分解回收

除了捕食性外,許多螞蟻也是植食性或雜食性,它們的食物多樣化,包括動物屍體和植物。採集種子的螞蟻有助於植物的傳播。事實上,不少於11,000種植物都依靠螞蟻來傳播種子,螞蟻把種子帶到地下的蟻巢,為它們提供保護和養分豐富的泥土來發芽。切葉蟻,顧名思義,採集樹葉和植物部分並把它們帶回龐大而複雜的地下蟻巢,用作為培養真菌的主要基質,而真菌則是螞蟻幼蟲營養豐富的食物來源。這種自然農業產生的廢料埋入泥土後便成為重要的肥料。另外,以無脊椎動物的屍體為食的雜食性螞蟻,以及在腐木內築巢的螞蟻,亦對它們棲息地的自然物質分解作出貢獻。最後,螞蟻在泥土中建造蟻巢的行為能翻動泥土,增加土壤含氧量,有利於植物的生長以及無數土壤無脊椎動物的生存。

螞蟻與生態系統

現今螞蟻各個屬(genus)大多數開始出現在始新世早期(大約5,500萬年前)。在漫長的演化史中,螞蟻和許多生物建立了密切的關係。有些植物會為螞蟻提供巢穴和食物(果實、花蜜和蜜汁),而螞蟻作為回報會保護它們的宿主植物免受植食性昆蟲的侵害和其他植物的競爭(這些螞蟻會像園丁一樣,修剪藤蔓和其他生長得離宿主太近的植物的葉片)。某些螞蟻還與許多半翅目昆蟲(蚜蟲、軟蚧介殼蟲)和其他吸食樹液的昆蟲形成互利共生關係,提供保護並獲得它們分泌的蜜露作為回報。另外,螞蟻覓食並養活整個蟻群非常有效率,所以有些動物會試圖利用並寄生在蟻巢裡,這被稱為社會寄生。這些昆蟲幼蟲或其他品種的螞蟻會試圖用化學和視覺信號來欺騙宿主,讓它們以為自己是蟻群的一分子,得到宿主工蟻的餵飼或借機捕食螞蟻幼體。最後,捕食性螞蟻在生態系統中的主導地位(特別是那些會合作捕食的螞蟻品種)意味著大多數節肢動物都會避開它們,因此許多昆蟲和蜘蛛會模仿螞蟻來逃避捕食者。螞蟻與其他生物之間的複雜關係和多樣的互動方式正正是現今豐富的生物多樣性的主要驅動力之一。

螞蟻是生態系統的重要組成部分。沒有它們,生態系統就不會像現今這樣多樣化。它們也許體型細小,但無疑是支撐地球上所有生命的重要支柱。


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兩劃

入侵物種(Invasive species)。被引進到其原產地以外地方,並對當地生態系統有嚴重影響的物種。

三劃

土壤節肢動物(Soil arthropods)。節肢動物門中的小型無脊椎動物,在落葉層中、泥土上方或泥土中活動。

大顎(Mandibles)。昆蟲口器的一部分,用於咬、切割和搬運食物。

干擾/受干擾環境(Disturbance / disturbed environment)。會改變環境和影響生態的人類活動,既可以是暫時,亦可以是長期的。農業和環境管理(如砍伐或修剪樹木、使用殺蟲劑)是兩個可能影響螞蟻的典型干擾。

四劃

中軀(Mesosoma)。螞蟻身體的前半部分,通過腰節腹垂節相連,亦是螞蟻的腳和翅膀(如有的話)所在的部位。

介殼蟲(Scale insects)。半翅目蚧次目(Coccomorpha),大部分會吸食植物汁液,部分會與螞蟻建立互利共生關係,提供蜜露以換取保護。軟蚧(coccids)是其中一科。

分巢(Budding)。新蟻后連同原來蟻群中部分工蟻和幼體,在原蟻群附近建立新蟻群。與有翅蟻后飛離原蟻群,交配後獨立建立新蟻群的方式相對。

引入種(Introduced species)。被引進到其原產地之外地方的物種(=外來物種)。

五劃

半翅目昆蟲(Hemiptera)。包括蚜蟲、蟬、草蜢、介殼蟲、椿象等,大部分會吸食植物汁液,部分會與螞蟻建立互利共生關係,提供蜜露以換取保護。

外來物種(Exotic species)。被引進到其原產地以外地方的物種(=引入種)。

未成熟個體(Brood)。非成蟲,包括卵、幼蟲和蛹。

生殖工蟻(Gamergate)。與雄性交配,能夠產下受精卵繁殖的工蟻。視品種而言,可能與蟻后共存,亦可能完全取代蟻后。

生態位(Niche)。生態學上可以指一個生物在其棲息地(habitat)內所扮演的角色,或生物喜好的微棲地(microhabitat)。這裡是指後者。

六劃

多態型(Polymorphic)。工蟻有不止一種大小及/或形態,可以進一步細分為亞階級。當只有兩個亞階級並且不存在過渡形態,則是雙態型(dimorphic)。

多蟻后型(Polygyny)。蟻群在同一時間有一隻以上生殖個體負責產卵。兼性多蟻后型(facultative polygyny / secondary polygyny)指蟻群在建立時為單蟻后型,但會吸納新蟻后(通常是蟻群的後代),成為後天的多蟻后型。

有翅蟻后/有翅雄性(Alate queens / alate males)。天生有翅(帶翅)、能夠飛行的蟻后或雄性。已交配並脫去翅膀後的蟻后被稱為脫翅蟻后(dealate queen)。

次生林(Secondary forest)。經歷伐木或農業活動後重新生長的樹林,與未被人類砍伐的原生林相對。香港只有次生林。

行軍蟻(Army ants)。不建造永久的巢穴並整個蟻群不斷移動的螞蟻,通常會集體合作覓食。

七劃

形態(Morphology)。生物的外觀及結構。外部形態包括身體各部分的形狀、大小、顏色和圖案。

形態種(Morphospecies)。僅以形態定義,並非經過正式描述和命名的品種。 有可能是新品種,或者是鑒定有難度的品種。

八劃

亞階級(Subcastes)。螞蟻在蟻群中的角色,在階級(castes)中以較為細微的形態差異和工作分工進一步細分。

刺/齒(Spine)。螞蟻背部的硬而尖的結構。可能長而尖,亦可能短而不明顯。最常見為前伸腹節刺/齒(propodeal spine),另外有前胸背板刺(pronotal spine)及腹柄節刺(petiole spine)。

刻紋、刻點(Sculpture)。螞蟻外骨骼表面的坑或溝狀花紋,與光滑的表面形成對比,可用於區分螞蟻品種。

孤雌產雌(Theylotoky / thelytokous parthenogensis)。指能夠進行單性繁殖,是孤雌生殖(parthenogenesis)的一種。負責生殖的雌蟻能夠無需交配就繁殖出下一代雌蟻,這些雌蟻是母親的部分或完整複製體。

表棲(Epigaeic)。在地面及底層植物上築巢及/或覓食。

九劃

後腹柄節(Postpetiole)。腰節的第二節,連接中軀腹垂節。部分螞蟻沒有後腹柄節。

流浪物種(Tramp species)。經常在受干擾環境找到的物種,有機會進一步被人類意外引進到原生地以外的地方。

背面觀(Dorsal view)。從上而下的角度觀察螞蟻。

十劃

原生物種(Native specie)。在沒有人類干預下,自然生活在一個特定地方的物種。

害蟲(Pest)。對人類造成滋擾的物種,包括家居害蟲和農業害蟲。

十一劃

側面觀(Profile view)。側面觀察螞蟻,通常頭向左。

清道夫(Scavenger)。不會或很少捕食獵物的螞蟻,取決於螞蟻的喜好,食物包括水果、種子、花蜜、蜜汁、植物子實體、無脊椎動物和小型脊椎動物的屍體、其他昆蟲分泌的蜜露等。

軟蚧(Coccids)。半翅目蚧次目(Coccomorpha)介殼蟲科(Coccidae),大部分會吸食植物汁液,部分會與螞蟻建立互利共生關係,提供蜜露以換取保護。

十二劃

單態型(Monomorphic)。工蟻只有一種大小和形態,無法進一步細分為亞階級。

單蟻后型(Monogyny)。蟻群只有一隻生殖個體負責產卵。

棲息地(Habitat)。生物生活的環境,一般以景觀(landscape)和主要植物(如樹、灌木、草、紅樹林)劃分。

超級群落(Supercolony)。由無數互相相連的蟻群組成,個體數量由數百萬到數十億不等,彼此之間沒有攻擊性。極為罕見,基本上只會出現在入侵物種中。

開放性棲息地(Open habitats)。開闊的灌木林和草地等的棲息地,與植被密集的樹林相對。

階級(Castes)。螞蟻在蟻群中的角色,以性別、外形及是否繁殖劃分,通常在成熟前會被確定。階級之中再以較為細微的形態差異和工作分工進一步細分的稱為亞階級(subcastes)。

裡棲(Hypogaeic)。在落葉層之中或之下、地上的腐木中、岩石下、泥土裡築巢及/或覓食。

十三劃

微棲地/微生境(Microhabitat)。生物生活的地方,規模在棲息地之下。由溫度和濕度等所劃分,例如岩石之下和樹木表面是同一棲息地(樹林)中兩個不同的微棲地。

腰節(Waist segment)。連接螞蟻中軀腹垂節的部分。第一節為腹柄節(petiole),第二節(如有的話)為後腹柄節(postpetiole)。

腹垂節(Gaster)。螞蟻身體的後半部分,通過腰節中軀相連。某些品種在腹部末端有螫針,用於捕獵及/或自衛。

腹垂節背板(Gastral tergites)。腹垂節背部,明顯分為若干節。

腹柄節(Petiole)。螞蟻腰節的第一節(或唯一一節),連接中軀腹垂節。在部分品種中天生縮小,可能難以觀察。

落葉層(Leaf litter)。泥土上方的有機凋落物,由落葉、樹枝、果實、種子和花朵組成。

十四劃

寡蟻后型(Oligogyny)。多蟻后型(polygyny)的特殊例子,蟻群在同一時間有一隻以上生殖個體負責產卵,但這些個體彼此之間不相容,在蟻巢穴中遠離彼此,工蟻則仍然像普通多蟻后型蟻群般合作。

十六劃

樹棲(Arboreal)。在樹上築巢及/或覓食。

親蟻植物/喜蟻植物(Myrmecophyte plants)。與螞蟻形成互利共生關係的植物,通常有吸引螞蟻的食物來源(子實體、花外蜜腺等)及/或讓螞蟻築巢的結構(如樹枝上的中空結構)。

頭部正面觀(Full-face view)。從正面觀察螞蟻頭部。

頭楯(Clypeus)。頭部前端,約在螞蟻的觸角和大顎之間。

十七劃

擬工蟻(Ergatoids)。天生無翅的蟻后或雄蟻,擬工蟻蟻后外表與工蟻非常相似,因而得名。

營養卵(Trophic eggs)。作為食物的未受精卵,在螞蟻中通常由工蟻生產,並提供給蟻后和幼蟲。

十八劃

舊大陸/舊世界(Old world)。美洲以外的大陸(歐、亞、非及大洋洲)。

雙態型(Dimorphic)。工蟻有兩個明顯的亞階級,兩個亞階級之間不存在過渡形態。

十九劃

蟻巢(Nest)。蟻群居住的物理結構,可以是永久的,亦可以是臨時的。

蟻群(Colony)。螞蟻的社會結構,由互相合作的工蟻和生殖個體,以及未成熟個體構成。同一蟻群的成員能夠互相識別,彼此之間沒有攻擊性。個體數量由數隻到數百萬隻不等。

二十劃

觸角柄節(Antennal scape)。觸角最底部的一節,明顯拉長。

觸角錘節(Antennal club)。觸角頂端明顯增長增大的部分。

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