昆虫农夫

王晓岩

昆虫农夫

王晓岩

大约在距今1万年前,灵长类的一支——智人(Homo sapiens,即现代人)发明了农业,从而揭开了生命历史新的一页,同时这也是深刻影响地球环境的一件大事。在强大农业的支撑下,人类进入文明社会,人口不断膨胀,对自然的影响与日俱增,深深地影响了地球上的整个生命世界。

然而,就在人类发明农业4至6千万年前,昆虫中的三个家族早已分别独立地开始了“农耕”生活。它们分别是旧大陆上的大白蚁亚科的白蚁、新大陆上的切叶蚁族蚂蚁和全球性的蛀木甲虫,而它们的作物则是真菌。就像人类一样,这些昆虫农夫靠种植为生,发展出了复杂的社会分工,形成了巨大的农业系统。

在已知的2600多种白蚁中,大约有330种完全依靠种植蚁巢伞属(Termitomyces)真菌为生。白蚁农耕生活起源于非洲,时间大约是在2.4至3.4千万年前之间。它们种植的作物是担子菌类的蚁巢菌属,十分单一。而蚁科(Formicidae)切叶蚁族中大约有200多种是专门靠种植真菌为生,它们起源于5千万年前的新大陆。与白蚁不同的是,每一种蚂蚁农夫能种植多种作物,几乎涵盖了所有的担子菌类,并能够培育新的作物。白蚁和蚂蚁都是用植物材料来培养真菌,真菌将含碳元素丰富的植物材料转变成含氮元素丰富的菌体,然后供给农夫们食用。

从系统发育的角度看,切叶蚁在新大陆的热带地区成为优势的食草动物;而种植真菌的白蚁则在旧大陆的热带成为主要的分解者,并能形成无脊椎动物中最复杂的生物群和土堆结构。

同人类一样,农业的产生深刻地影响了切叶蚁和白蚁的进化,今天它们是最先进和最复杂的社会性昆虫。农耕生活使得这些昆虫能进入以前不能生存的生态位,成为一支重要的生态力量。实际上,种植真菌的白蚁,蚂蚁和甲虫是重要的农业、林业和家庭害虫,但它们却是自然生态系统的重要组成部分,并且早在人类诞生之前就已经成为自然生态系统不可分割的一部分。

研究表明,走向务农之路的切叶蚁和白蚁再也没有出现返回到祖先生活方式的情况,这表明务农的转变是彻底的革新。人类在1万年前踏上的是同样的道路。

务农的昆虫在经历了几千万年的生活之后,最后遭遇到了旧大陆哺乳动物最先进的产物——人类。这种遭遇产生了很多问题,从人类的角度来说,它们给人类带来了很大的损失;而从它们的角度来说,人类影响了它们的生存。但作为生命大家庭的成员,大家是完全平等的。相对于它们,人类的优势在于我们能思考,而它们不能。但优势也意味着责任,我们的目标当然是与它们合理相处,而不是企图完全消灭它们。

昆虫社会的农业已经经历了几千万年的自然选择,它们已经具有了应付人类农业可能也会遇到的挑战的能力。它们同样要处理物资的运输,生产自己的杀虫剂和抗生素,积极地处理生活废物等等问题。因此,我们要进一步研究蚂蚁和白蚁的农业系统,了解它们的长期进化稳定性,以便为人类未来的食物生产提供借鉴。

能够＂种植＂真菌的东非白蚁的垤穴

它们种植的作物是担子菌类的蚁巢菌属,十分单一

切叶蚁(PNAS 2008,105,5287-5288)