蚂蚁之美:进化的奇景
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第二部分 蚁界百族

曾经与现在,最古老的蚂蚁

蚂蚁已经有1亿多年的进化史,我们对它们最初的样子了解最多的是来自一块琥珀化石—也可以说是两块—它不幸地摔碎了,但是又万幸地没有伤到里面的蚂蚁标本……

化石是大自然赐予生物学研究者的礼物,但是由于昆虫比较小而且没有内骨骼,它们不会像恐龙那样留下巨大的化石。昆虫的身体会很快被环境分解、腐化,只会留下原来埋藏昆虫的空间,也就是一个如同模具般的印痕,再经过数百万年甚至更长的时间完成石化,成为“压模化石”。除了昆虫残存的痕迹和偶尔遗留的残破形态外,这种化石真是糟透了。但是琥珀则不同,它们是来自树脂的化石。

当树皮被划上一道口子,有的植物就会有黏稠汁液流出来,这些汁液在空气中风干、硬化,并且能形成一块褐色的物质将伤口保护住,如同动物皮肤结痂一般。这些黏稠的液体有时会包裹住路过的昆虫,将其活埋,经历几百万年甚至上千万年后,逐渐石化,但仍然透明,成为琥珀,而里面的昆虫也被原封不动地保留下来。

1966年,在美国新泽西州的克利福屋(Cliffwood)海滩,弗瑞(Edmund Frey)和妻子正在海边散步,他们看到沙滩上有一块透明的石头,弯腰捡了起来,发现里面居然有两只蚂蚁一样的昆虫,这是一块琥珀化石。他们决定将化石交给昆虫学家研究。于是,这块化石先被交给了普林斯顿大学的唐纳德·贝尔德(Donald Baird),贝尔德敏锐地发现了化石的价值。然后将其转寄给了哈佛大学的古昆虫学家弗兰克·M. 卡彭特(Frank M. Carpenter),也就是威尔逊的老师。卡彭特则通知同一栋楼上的威尔逊来查看标本。之后,这个经过长途辗转的珍贵标本,终于在威尔逊激动的目光中,从他兴奋得哆哆嗦嗦的手上滑落,掉在了地上,摔成了两半……

幸运的是,里面的两只蚂蚁被完整地分别保存在了两个半块琥珀中,而且威尔逊也没有再犯错误。经过抛光,琥珀中的蚂蚁被完整地展现了出来,它们距今已有9000万年,有着介于现代蚂蚁和蜂类之间的特征。它的上颚仅有2颗牙齿,与蜂类类似,触角的末端长而灵活,也是蜂类的特点,再加上胸部具有独特的甲状软骨和小盾片,这些都是蜂类的特征。但是,它们又具有了蚂蚁独有的腺体特征,加上长长的触角第一节,还有刚刚进化出的结节,这些都说明,它们已经确确实实是蚂蚁了。弗瑞夫妇很慷慨地将珍贵的琥珀捐献给了科学事业。为表彰琥珀发现人弗瑞夫妇的功劳,这种蚂蚁被命名为弗瑞蜂蚁(Sphecomyrma freyi)。

古蚁已大都灭绝,但确实还有一些孑遗在角落里安静地生活着,保留了各种古老物种的澳大利亚,就是它们的保留地之一。其中大眼响蚁(Nothomyrmecia macrops)堪称古老,这种蚂蚁依然具有蜂类祖先敏锐的视力特征和部分身体特征,但是它却让蚁学家们几乎抓狂,因为它失踪了将近半个世纪。

最初,是在1931年由几个旅行者顺路采集到这种蚂蚁的。1934年,经过约翰·克拉克(John Clark)研究,定名为大眼响蚁,并最终由蚁学大师布朗确定为极为古老的珍贵蚂蚁物种。大眼响蚁是其小家族(Nothomyrmecia 响蚁属)中的唯一一个幸存物种,其两个姐妹宗族Archimyrmex和Prionomyrmex都只剩下化石,于是这个孤零零的物种被亲切地称为“恐龙蚂蚁”。蚁学家们理应为找到了“已知最古老”的蚂蚁而兴奋不已,但之后却发生了一件无比郁闷的事情—当时没有记录具体的采集地点,大量的昆虫学家热切地重走了当年旅人的道路,但一无所获,他们找不到它了……

直到1977年10月,因为一场意外的行车故障才带来转机。当时一支昆虫学家小队的车辆正在奔向大眼响蚁可能存在的遥远之地,但车辆途中抛锚了,他们不得不在野外露营。营地周围是古老的澳洲油桉树丛(mallee)。这是一种低矮的树木,生长速度极为缓慢,是当地很多动物的庇护所。

当天晚上气温只有10℃,昆虫学家们认定这时几乎不会有昆虫活动了,更不要说蚂蚁。罗伯特·泰勒(Robert Taylor)却在百无聊赖中拿起手电去探索油桉树丛,期望能打发时间,顺便看看能否有所收获。

没多久,同事们就发现他兴奋地跑了回来,还大声嚷着:“坏小子在这儿!”

他找到了大眼响蚁!

人们在预测地点以外1000公里的地方找到了它们,而且,它们还是一种典型的低温夜行性蚂蚁,根本就和普通的蚂蚁格格不入!但是,这种蚂蚁确实极为稀少,正因为如此,它随即就被世界自然保护联盟(International Union for Concervation of Nature and Natural Resources, IUCN)列入红色保护名录。随后,昆虫学家纷纷来到此地,但是这种蚂蚁又再次消失得无影无踪,即使在寒冷的黑夜再也没有被发现过。这种古老的蚂蚁给昆虫学家们开了一个大大的玩笑。

直到1995年,南澳大利亚博物馆(South Australian Museum)的考察队沿着一条高速公路(Eyre highway)进行了地毯式的搜索,终于发现了20处巢穴并最终确定,这个挑剔的家伙原来是只栖息在澳洲油桉树丛中的蚂蚁。

2003年,沃德(Ward)和布兰迪(Brady)将大眼响蚁归入了犬蚁大家族(Myrmeciinae犬蚁亚科)。犬蚁家族也被音译为“蜜蚁”,但这很容易和另一类捕猎白蚁的蜜蚁弄混,而且犬蚁是强大的掠食者(尽管它们也确实喜欢蜜露),颇有几分恶狗的气势,因此,我倾向于使用犬蚁的说法,这本书也是这样做的。新的犬蚁大家族依然是人丁零落,尽管它们曾经分布在世界各地,但现在大都已经成为化石物种,只剩下另一个支脉和响蚁同病相怜—犬蚁家族(Myrmecia犬蚁属)。犬蚁的情况略好,约有90来种,它们和大眼响蚁这两个硕果仅存的支系,主要分布在澳大利亚地区,唯一的例外就是加拿大的Myrmecia apicalis,但它极为罕见。

虽然可能比响蚁稍微“年轻”一些,犬蚁也是非常独特的蚂蚁,它们还有一个名字叫“跳蚁(jumper ants)”,但是实际上只有一部分犬蚁能够弹跳,比如“杰克跳蚁(Myrmecia pilosula)”。犬蚁拥有长而强大的上颚和厉害的尾刺,这尾刺中的毒液在蚂蚁中也是极为出众的,它们甚至能够因此击杀黄蜂或者更大的动物,甚至可能是一只倒霉的青蛙或者小蛇。

包括响蚁在内的整个大家族在行为上也具有原始的特征,如没有列队行动,工蚁在蚁后死亡后可以和雄蚁交配等。

然而事情并未就此结束,就在中、南美洲的丛林里,也生存着另一种活化石蚂蚁—子弹蚁(Paraponera clavata)。子弹蚁的体长超过2.5厘米,是当今世界上最大的蚂蚁之一,也是该家族中唯一一种幸存的蚂蚁。按照沃德在2007年提出的进化理论,子弹蚁似乎比响蚁还要原始一些,属于一支被称为“拟猛蚁(Paraponerinae)”的蚂蚁家族。子弹蚁拥有让人恐惧的毒刺,它们因此在土著中非常出名,在那里,它最常被提到的名字是委内瑞拉发音“hormiga veinte-cuatro”,意思是“24小时蚁”,大概是指它的毒液能在24小时内将人杀死,不过事实没有这么夸张,至少被一只子弹蚁蜇伤还不至于致命。但剧毒蜇伤后的痛楚是绝对难熬的,被其蜇伤后的症状包括剧烈的疼痛和灼烧感,数小时的发烧、发抖、无力,有时还可能有个大包。有人形容这种蜇伤如子弹击中般难受,子弹蚁因此得名,土著印第安人也常利用它测试年轻人的胆量。

在沃德的进化树上,细蚁(Leptanillinae,细蚁亚科)是其他蚂蚁的姐妹分支,从这个角度上来讲,细蚁带有其他蚂蚁所没有的祖先特征,并且独立进化出了类似行军蚁的行为(详见“千万大军!超级兵团围猎”),但是这个蚂蚁族群已然没落,变得极为罕见,大多数种类我们知之甚少。

但到了2008年,更为戏剧性的事情发生了。《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America, PNAS)刊出了克瑞斯·瑞柏林(Christian Rabeling)等人新发现的一种蚂蚁,这种蚂蚁只有一个模式标本,而且这个标本还残缺不全,半只触角和一条腿都不知去向,发现者甚至表示他们 “假定(assume)”它是一只工蚁……这在蚂蚁新物种的命名上实在不多见。但是,这个标本的确太重要了,因为它和所有已知的蚂蚁,包括化石蚂蚁,都不同,它们仿佛凭空出现般,是所有蚂蚁的姐妹支,很可能是1亿多年前一支蚂蚁先祖的孑遗。这种“来历不明”的蚂蚁被戏称为“外星来的蚂蚁”,结果有了一个不太严肃的正式名字—火星蚁(Martialis heureka),还获得了一个不太严肃的大家族名—火星蚁亚科(Martialinae)。其实,这之前还有两只火星蚁的标本,但是被弄丢了,幸好又在发现地附近重新捉住了一只,从此,这只残破的蚂蚁扛起了地球上唯一已知“外星物种”的大旗……

这只火星蚁体型很小,只有2.5mm长,身体呈黄色,没有眼睛,但是却有一副很显眼的上颚,加上修长的前肢,估计它很可能是一种捕食性的蚂蚁。不过这身行头却不大适合用来挖土做巢,所以推测它可能更喜欢居住在稍加改造就能作为巢穴的地方—比如腐烂的木头或者是树叶堆,事实上这仅存的标本正是来自树叶堆。

瑞柏林等人还认为,随着火星蚁的发现,弗氏蜂蚁的老祖宗地位可能要改一改,弗氏蜂蚁可能只带有一个蚂蚁支系的祖征。但是,到目前为止,还没有白垩纪或者更早出土的化石来支持他们的进化观点。

大眼响蚁的工蚁。(Alex Wild摄)