生物谷報道：一項新的研究顯示，如果東非熱帶大草原上的大象,、長頸鹿及其他食草動物消失，其生態(tài)效應可能會一直延伸到該草原上的螞蟻與金合歡樹,。“互利共生”指的是兩個物種存在相互依賴,、雙方獲利的關系，這種現象在生態(tài)系統中是常見的,。但是,，研究人員現在才開始了解到，一個生態(tài)系統中的其他組成成分是如何影響這種相互依賴關系的,。
在非洲的熱帶大草原,，至少有4種螞蟻依賴于合歡荊棘樹，這是它們的食物與庇護所,，盡管它們利用這些樹的方式有所不同,。Todd Palmer及其同事將他們位于肯尼亞的研究場所的某些生長有金合歡樹的小塊土地隔絕起來達10年之久，使大象,、長頸鹿及其他大型哺乳動物無法啃食這些樹木,。結果，那里的螞蟻的集群規(guī)模變小,，而另外一種不同種類的螞蟻成為比其他螞蟻更占優(yōu)勢的集群,。所有這些效應接著導致樹木遭到在樹干上鉆孔的甲蟲的更多攻擊，并使這些樹木的生長與生存都遭到毀損,。
洋槐樹是非洲東部草原上常見的灌木,。它們多刺的灌木叢不僅是許多生物的棲息地，而且提供食物給周圍大量動物群,，包括從大象到斑馬的動物,。洋槐樹與幾種螞蟻相互依存，互惠互利,，螞蟻幫助樹抗擊來吃葉子的生物,，以保障其獲得在樹上的住宿和食物,。但根據Science雜志上發(fā)表的一項最新研究結果，似乎是如果沒有一些動物來啃葉子,，槐樹也一樣會遭到傷害,。
動物學家Todd Palmer與同事在肯尼亞研究洋槐物種 Acacia drepanolobium和寄生的螞蟻、吃樹葉的動物之間的相互關系,。他們研究六顆自1995年開始就用帶電鐵絲網圍住的洋槐樹,，并與另外直接暴露在野外供長頸鹿、大象和其它食草動物食用的六顆洋槐樹進行比較,。結果發(fā)現,，在沒有食草動物存在（鐵絲網圍住的洋槐樹）的情況下，洋槐樹間幾乎沒有了蟲菌穴,，而且會分泌更多的蜜汁給護衛(wèi)它的螞蟻,。但令人吃驚的是，圍住的洋槐樹并不長得更好,，反而是比沒有圍住的洋槐樹多一倍的幾率成為另一種螞蟻Crematogaster sjostedti的棲息地,。Crematogaster sjostedti螞蟻不僅不替洋槐樹防衛(wèi)，而且還會招來桑天牛,，桑天牛會損害槐樹的樹皮,。這樣反過來，會減緩槐樹的生長速度,，使得它們比被長頸鹿,、大象等啃食的槐樹的死亡率高一倍。因此,，對于槐樹來說,，不允許食草動物的啃食是得不償失的。
螞蟻和洋槐樹
這個有點不合常理的發(fā)現也許僅僅適用于這種特定的洋槐樹,。在非洲只有這種洋槐是需要螞蟻來幫助防護,。加拿大英屬哥倫比亞大學 （University of British Columbia）的生態(tài)學家Jacob Goheen說，畢竟隨著整個非洲大型食草動物的消失,，其它洋槐都在增多,。
這項研究給出一個范例，非洲地區(qū)的大象,、斑馬和長頸鹿等大型食草動物不斷消失或滅絕,，會有什么意想不到的影響。大型食草動物在整個生態(tài)系統中有異常重要的影響,，Pringle說,，不僅僅是它們對相關植物產生影響,，還有對生物多樣性產生無數不那么明顯的影響,。
生物谷推薦英文原文：
Science 11 January 2008:
Vol. 319. no. 5860, pp. 192 - 195
DOI: 10.1126/science.1151579Prev | Table of Contents | Next
Reports
Breakdown of an Ant-Plant Mutualism Follows the Loss of Large Herbivores from an African Savanna
Todd M. Palmer,1,2,4* Maureen L. Stanton,2,3,4 Truman P. Young,2,4,5 Jacob R. Goheen,1,4,6 Robert M. Pringle,4,7 Richard Karban8
Mutualisms are key components of biodiversity and ecosystem function, yet the forces maintaining them are poorly understood. We investigated the effects of removing large mammals on an ant-Acacia mutualism in an African savanna. Ten years of large-herbivore exclusion reduced the nectar and housing provided by plants to ants, increasing antagonistic behavior by a mutualistic ant associate and shifting competitive dominance within the plant-ant community from this nectar-dependent mutualist to an antagonistic species that does not depend on plant rewards. Trees occupied by this antagonist suffered increased attack by stem-boring beetles, grew more slowly, and experienced doubled mortality relative to trees occupied by the mutualistic ant. These results show that large mammals maintain cooperation within a widespread symbiosis and suggest complex cascading effects of megafaunal extinction.
1 Department of Zoology, University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA.
2 Center for Population Biology, University of California, Davis, CA 95616, USA.
3 Section of Evolution and Ecology, University of California, Davis, CA 95616, USA.
4 Mpala Research Centre, Box 555, Nanyuki, Kenya.
5 Department of Plant Environmental Sciences, University of California, Davis, CA 95616, USA.
6 Department of Zoology, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z4, Canada.
7 Department of Biological Sciences, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
8 Department of Entomology, University of California, Davis, CA 95616, USA.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: [email protected]
