关于蚜—蚁共生关系的研究进展

刘红卫

摘 要：本研究以我国重要的农业害虫棉蚜（Aphis gossypii Glover）和入侵我国南方的红火蚁（Solenopsis invicta Buren）为对象，介绍红火蚁和棉蚜存在的兼性共生关系。

关键词：红火蚁；棉蚜；蚜蚁共生

一、种群间共生关系概述

种间关系是指生物群落中的各个物种之间的相互作用或相互关系。主要有有以下四種主要形式：寄生、捕食、竞争和共生。共生关系是在自然界中普遍存在的一种更加密切的、结合 比较牢固的种间合作关系。共生的形式有很多种，可以是专性共生，也可以是兼性共生，兼性共生比专性共生更容易随环境条件而改变。

二、蚜蚁共生关系概述

1.棉蚜生物学特性

棉蚜（Aphis gossypii Glover）属半翅目（Hemiptera）蚜科（Aphididae）蚜属（Aphis）昆虫，刺吸式口器，是一种危害棉花、瓜果等农作物的重要世界性害虫。棉蚜有周期性的孤雌生殖、世代重叠现象突出、多型现象等生物学特性。由于棉蚜营孤雌生殖，雌性一生下不需要交配来就可以直接产生后代。棉蚜强大的繁殖能力使其能在短时间内快速增殖，并迅速剥夺寄主植物。另外，棉蚜在一定条件下可分化成有翅蚜类型，翅型分化在棉蚜生活史中具有重要的意义，是其保持种群持续生存和繁殖的重要途径。棉蚜是棉花的主要害虫，分布于所有棉花种植区，不仅在棉花苗期普遍发生，而且有些年份的夏季“伏蚜”对棉花亦产生严重危害。棉蚜寄主范围十分广泛，已记载的有40 目90 科，包括重要农业作物棉花、梨、黄瓜、木瓜、茄子等。

2.红火蚁生物学特性

红火蚁（Solenopsis invicta Buren）属膜翅目（Hymenoptera）蚁科（Formicidae）切叶蚁亚科（Myrmicinae），火蚁属（Solenopsis）。红火蚁是一种入侵性害虫，原产于南美洲巴拉纳河流域，是世界上最具危险性的百种外来有害生物之一。在1930s 初期传入美国，之后随着经济全球化的发展传播到新的地区，已经占据了美国南部13个州。并于2004年前后传入我国台湾省，在我国属于中等危险的有害生物。目前，红火蚁已被世界自然保护联盟列为100种最具有破坏力的入侵生物之一。红火蚁可以破坏农作物的根、茎、叶、果实，对森林树木造成严重损坏；可以危害公共设施，还可以可以攻击、蛰刺人畜。红火蚁的入侵对农业生态环境和公共安全造成严重威胁，一旦有关区域发现红火蚁横行，后果不堪设想。

3.蚜蚁共生关系

波罗的海发现的琥珀化石证明蚂蚁与蚜虫之间的共生关系可追溯到渐新世早期。蚂蚁和蚜虫的由于它们生活方式非常相近，常常生活在一起并相互影响，从而出现共生关系。红火蚁和棉蚜的互利共生关系属于兼性共生。蚜虫吸取植物汁液的同时也排出蜜露，而蜜露可以作为蚂蚁的食物来源，所以蜜露引导了二者发生共生关系。蚂蚁能促进蚜虫取食，保护蚜虫不受天敌和致病菌的攻击，通过提高蚜虫的种群增长率使蚜虫获利，反过来，蚜虫可为蚂蚁提供更加充足的食物来源。而且，棉蚜群居式的生活方式对蚂蚁取食蜜露也非常有利。然而，群聚性的蚜虫也存在很大的风险，比如很容易受到天敌的攻击，所以蚜虫的数量也会是有限的。当然，产生更多、更好质量的蜜露能促进蚂蚁提供的保护增强，但这对蚜虫来说也是有代价的。蚂蚁会通过用触角敲打蚜虫或分泌特殊的化学物质迫使蚜虫生产更多的蜜露。蚂蚁也会给蚜虫带来不利的影响，如蚜虫个体变小、产仔量减少等，这些代价与寄主植物的应用状况变差对蚜虫造成的影响类似。除了保护蚜虫免受天敌攻击外，蚂蚁的照顾有时也会促进蚜虫种群数量的增长，比如蚜虫成熟快，繁殖率高等。

三、蚜-蚁共生关系的国内外研究概况

大约有37%的蚜虫与蚂蚁有共生关系，蚂蚁能促进蚜虫取食，保护蚜虫不受天敌和致病菌的攻击，通过提高蚜虫的种群增长率使蚜虫获利；同时蚜虫为蚂蚁提供蜜露。大多数和蚂蚁共生的蚜虫都是群聚性的，这对于蚂蚁来说是很有利的，因为蜜露会集中在有限的范围内。关于棉蚜和蚂蚁之间的兼性共生关系在国外已有一些研究。棉蚜和红火蚁、阿根廷蚂蚁等有兼性共生关系。入侵红火蚁比原产地红火蚁能够更有效地利用蚜虫蜜露；当有棉蚜存在时，红火蚁存活率和种群数量增长速度能显著提高，说明这种蚜-蚁共生关系促进了红火蚁的入侵和扩散。棉蚜-红火蚁的共生关系如何影响棉蚜后代中不同表现型，如何怎样随季节变化还不清楚。

参考文献：

[1]Ebert T A， Cartwright B. Biology and ecology of Aphis gossypii Glover （Homoptera： Aphididae）[J]. The Southwestern entomologist， 1997， 22（1）： 116-153.

[2]Ascunce M S， Yang C-C， Oakey J， et al. Global invasion history of the fire ant Solenopsis invicta[J]. Science， 2011， 331（6020）： 1066-1068.

[3]Diaz R， Knutson A， Bernal J S. Effect of the red imported fire ant on cotton aphid population density and predation of bollworm and beet armyworm eggs[J]. Journal of Economic Entomology， 2004， 97（2）： 222-229.