蚁总科—蚁亚科〈山蚁亚科〉(三):红褐山蚁
(6)日本黑褐蚁
日本黑褐蚁(学名:Formica japonica),取食蚜虫蜜露、植物腺体分泌物、小型节肢动物等,对1—3龄松毛虫幼虫有捕食作用。
①体态特征
工蚁:体长5.4-7.6mm。体细长褐黑色至黑色,上颚、触角和足红褐色;全身暗而无光泽。立毛较少,主要分布在头前部和后腹部;全身特别是后腹部具浓密的柔毛,几不见毛间空隙。
雌蚁:体长9.0-10.5mm,雄蚁体长9.7-11.2mm,比雌蚁要长,这是个重要的辨别特征。
②生活习性
该蚁营底下巢,在地表植被很稀疏、近水源、土壤松软的林地效丰富,蚁冢由杂草碎屑、土粒、石粒、虫粪等组成。一般蚁巢同时具卵、幼虫、蛹和成虫。
繁殖蚁在6-9月婚飞、交配。在婚飞季节,繁殖蚁于6—8时有间隔地爬出巢外,在附近草叶上做短暂停留后振翅飞走。l天可飞出几个至数十个有性蚁。雌蚁脱翅后单独建立新蚁群或进入其它蚁群。雄蚁很快死亡。日本黑褐蚁卵期8—11天,幼虫期7-16天,预蛹期4-5天,蛹期15—22天。幼虫发育历或与受工蚁的哺育程度有关。完成1代需2个月左右。
工蚁白天活动,个别蚁巢有少量工蚁夜里活动。白天8-9时最为活跃,下雨前后及小雨初期活动较多。每年旬均温10℃以上时开始外出活动,低于此温度时进入休眠。日本黑褐蚁取食蚜虫蜜露、植物腺体分泌物、小型节肢动物等,对1—3龄松毛虫幼虫有捕食作用。日本黑褐蚁较喜食蚜虫蜜露,树上蚜虫多可吸引较多蚂蚁上树活动,使松毛虫受进攻的机会增加。
③分布
北京、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、山西、山东、陕西、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南、福建、广东;日本,韩国,朝鲜。
(7)红褐林蚁
红褐林蚁(学名:Formica lufa),在我国分布很广,数量较多,它属于膜翅目蚁科昆虫,不仅是森林里的有益昆虫,而且是很好的食用昆虫、药用昆虫。早在3 000多年前,就记载了周朝帝王曾食用过蚂蚁,对治病健身,延年益寿有很大好处,蚂蚁的作用松毛虫、松叶蜂、松尺镬、落叶松隐条斑螟、云杉黄卷蛾等害虫的幼虫是落叶松叶部、球果的主要害虫,而蚂蚁则能捕食这些害虫,对保护森林有重大作用·蚂蚁自身还含有丰富的蛋白质和人体必须的氨基酸,有多种维生素、多种微量元素,锌的含量特别高,以及人工难以合成的蚁酸等,具有抗衰老、抗风湿、抗肿瘤的作用,因此,研究… 红褐林蚁,又名木蚁,它们却喜欢分散在很浅的地下巢穴里。在瑞士这片偏远的森林里,一百公里的通道连接着各个群落。洛桑大学的生物学家阿诺德·梅德,利用卫星技术进行研究。他用全球卫星定位系统记录各蚁穴之间的关系,绘制出全世界最有组织、也最和平的超级群落社会。经过多年的追踪,生物学家才了解了整体的情况。
①形态特征
仔细观察之后,你会看到一个非政治性的蚂蚁社会,就像机器一样自律。它们沿着主干道和小路不断地沟通,互相碰触和交换气味,交流各区域的需求,或警告有外敌入侵。信息管道使超级蚂蚁群落团结起来。别说路过的工蚁是多管闲事,它可是大管家兼工作狂。
红褐林蚁是德国本土最大的蚁族居住在由针叶、树皮和树枝构成的“城堡”里。高达1米的“城堡”向地表深处延伸。雷雨过后,红褐林蚁要么爬到地面,要么下到“城堡”的更底层。和其他蚂蚁一样,红褐林蚁以群居方式生存,蚂蚁数量多达50万只。蚁群里少数几只蚁后在巢穴深处负责产卵,由工蚁照料它们。蚁群里几乎所有的成员都是工蚁,它们负责蚁群里的各项工作:照料幼蚁、修缮扩建巢穴、外出觅食、看守巢穴入口。负责守卫的工蚁在人口处对想进入巢穴的蚂蚁进行检査:对和蚁群成员气味不同的蚂蚁不予放行,在必要时以武力击退。
在夏天,还能观察到带翅膀的蚂蚁。它们是准备婚飞的雌蚁和雄蚁。在高空中完成交配后,雄蚁就会死去,雌蚁就成为蚁后。
②生活习性
红褐林蚁栖息在怎样的群落中,这个超级群落和瑞士一样,也是一个联邦国家。联邦的超级组织中分布着一千两百个蚁穴。这些忙碌的昆虫所建造的蚁穴,每一个在大小和功能上都有所差异。母穴是当然要有的,还有囤积粮食的季节性临时穴,以及分区转继站的附属蚁穴。总共有60个部分。每个区域有25个巢穴。
红褐林蚁凡事都很谨慎。它们传播、通信和往来交易的范围很大。与好战的悍蚁相比,这里就是理想国,而且已经相当成熟了。蚂蚁遍布在地球表面已一亿多年,其总重量高达地球生物量的15%。
梅德说:“这个群落有一亿五千万只蚂蚁,数量相当可观。但更惊人的是,这里有成百上千只蚁后和平共处、相安无事。这个体制内没有战争,就像没有领袖的联邦一样,完全是自行组织的。它们以互助式政体为基础,从来不会陷入无政府状态。”
④繁殖
红褐林蚁生活在林地中以及石楠丛生的荒野上;它们在地下挖土筑巢,再用林地中松针、残叶和树枝之类的枯枝覆于巢上。
这种蚂蚁蚁群的每一个生活环节都有利于整个群落,而蚁群中每个个体也扮演着特定的角色。红褐林蚁蚁群中有子种不同的阶层。工蚁(没有生育能力的雌性)、雄性以及蚁后(有生育能力的雌性)。工蚁是蚁群中数量最大的群体。它们主要的工作是采食以及从外界搜集筑巢用的材料。收集蚜虫的甜味分泌物,捕食其他昆虫,特别是小毛虫。下蚁还会组队将大型猎物拖网巢内。工蚁也要侍奉蚁后,照料幼虫和蛹,并保卫蚁穴。雄性蚂蚁则只有一个任务,与蚁后交配,为蚁后的卵授精。在此之后,雄蚁被迫离巢,结束自己的生命。蚁后的角色是确保蚁群未来的繁育,并创立新的蚁群。为了完成这个任务,蚁后有两个途径,与部分工蚁在蚁穴外建立新蚁群,或是直接夺取相近种(如黑山蚁)的蚁群。
黑山蚁的蚁群被夺之后,红褐林蚁的蚁后就会取代原来的蚁后,然后在巢内开始生产自己的卵。更奇妙的是,它还会让原来黑山蚁的工蚁服务新产的卵,照料它们直至孵出幼虫。渐渐地,原先红褐林蚁的工蚁死去,新蚁群将南黑山蚁的工蚁、雄蚁和它们的新蚁后组成,捕猎害虫能使树木免遭虫害,从而造福它们生活的它们的数量正在下降。
(8)血红林蚁
血红林蚁(学名:Formica sanguinea),为蚁属的蚁种,分布于我国西北和东北地区、东亚、中东、欧洲等地。工蚁体长6-9mm,头胸和足浅红色,头部略带暗褐色,腹部暗褐色或黑色,具有较高的药用价值。
①形态特征
工蚁:体长6-9mm,头胸和足浅红色,头部略带暗褐色,腹部暗褐色或黑色 。
②生境
林间小路和可见光的空地,喜于在石块下和朽木的根部筑巢。
③药用价值
血红林蚁体中含有苏氨酸,赖氨酸等27种氨基酸,其中包括人体必须的8种氨基酸、蛋白质、钙、VB1、VB2、VB12、VE、锌、铁等多种微量元素,尤其是微量元素锌的含量极丰富,比自然界任何食品高10~20倍,并含有蚁醛(HCHO)胸蚁醛(C11H14O),柠檬醛(C10H16O)等特殊化合物,还含有ATP、多种酶和辅酶、生物碱,组织胺等生物活性物质,此外还有特殊的“蚂蚁抗生素”即后胸侧极腺素等特种抗菌素;且血红林蚁粉对大鼠佐剂性关节炎(AA)有显著的抑制作用,对急慢性实验性炎症均有缓解作用,能降低毛细血管通透性,抑制慢性肉芽肿的形成,并有明显的镇痛作用。
(9)红褐山蚁
红褐山蚁(学名:Formica rufa)为蚁属红褐山蚁种群的一种蚂蚁,是该属的模式种,树栖,原生于欧洲和小亚细亚,但在北美洲也被纪录过,栖息于针叶和阔叶林中,在林地和公园中都可以发现它们的踪迹。工蚁体色为红色和稍棕的黑色,头部背侧及前中躯背板有黑色斑块,工蚁多形性,体长介于4.5-9毫米(0.18-0.35英寸),大颚发达,且可以从腹部末端喷出蚁酸来防御。1671年,英国自然学家约翰·雷首次萃取出蚁酸,他捣碎了大量的红褐山蚁然后进行蒸馏,成功萃取蚁酸。
①生活习性
红褐山蚁的蚁巢为巨大显眼的拱型土丘,由草、枝条或针叶组成,常会盖在太阳照射的到的林间空地,靠着腐烂的树桩盖。大型群体工蚁数量可以高达十到四十万只,蚁后数量可以到达100只。
红褐山蚁为多后制,红褐山蚁还会接纳来自同巢刚婚飞完的蚁后,蚁巢因此而越加茁壮,蚁后数量甚至能高达数百只,这些古老的蚁巢的高度和直径能达到数米以上。红褐山蚁领域性极强,会主动攻击其他物种的蚂蚁,甚至会导致周围的蚂蚁消失。红褐山蚁在春天时婚飞,春天时红褐山蚁会重新建立领地,这个时候也是邻近群体间打斗最激烈的时间。
红褐山蚁在春天时会透过分巢的方式建立新巢,它们也可以透过暂时社会性寄生的方式建立新巢,宿主为黑山蚁(F. fusca)种群的物种,特别是黑山蚁(F. fusca)和莱曼氏蚁(英语:Formica lemani)(F. lemani),但 F. glebaria、F. cunnicularia(英语:Formica cunicularia) 和其他相近的物种(包含毛山蚁属)也有被寄生的案例。
②食性
红褐山蚁主食为蚜虫蜜露,但它们也会猎食无脊椎动物,如昆虫或蛛形钢[3],它们是积极的清除者,觅食的队伍可以长达 100 米,大工蚁甚至会在更远的地方觅食。在林业上,红褐山蚁常会被用来控制害虫,红褐山蚁偶尔也会被人工引进某个地方来控制害虫。
③行为
a.工蚁行为
工蚁会护幼及照顾虫茧。工蚁在羽化初期的某个特定时间会特别敏感,它们会接收某种由虫茧释放的化学刺激物,刺激物的有无会影响工蚁后续的行为。1978 年,Moli 等人进行了实验,观察工蚁对同巢虫茧及异巢虫茧的反应,如果工蚁在成长的过程中没有和虫茧接触,工蚁便无法辨识虫茧的来源,也不会照顾虫茧,这种情况下两种虫茧都会被吃掉。如果工蚁只接触同巢的虫茧,工蚁会搜集两种虫茧,但只会照顾跟保护同巢的虫茧,异巢的虫茧会被当作食物吃掉。如果在异巢虫茧中注射同巢虫茧的萃取物,工蚁会无差别的照顾两种虫茧,这显示了虫茧中的某种化学刺激物影响了工蚁的行为,然而,还没有人确认该化学物为何。
b.觅食行为
红褐山蚁的觅食方式会随着环境改变。红褐山蚁会和蚜虫共生,也会和其他猎食者竞争食物,无论是在树冠层或落叶层,红褐山蚁都倾向于猎食环境中数量最多的生物,红褐山蚁偏好取食巢穴附近树冠层的猎物,当食物资源减少时,它们也会到比较远的地方或其他树上觅食,而不是更勤奋地搜索落叶层[8],当食物资源减少时,觅食工蚁的数量并不会增加,于是觅食范围的扩大降低了觅食的效率。
c.亲缘行为
在特定情况下,红褐山蚁会对其他红褐山蚁表现出攻击性,春天时来自敌对巢穴的工蚁常有种内竞争的现象,可能是为了保护地盘和活动路径。在研究了活动路径和工蚁间的打斗后,科学家发现红褐山蚁的地盘会随着季节改变。长期的觅食路径会随着时间而渐渐发达,其他蚂蚁如果经过路径就会遭受攻击。季节更迭会影响觅食的模式,进而改变地盘的范围。
蚂蚁透过化学信号分辨敌我,如果无法分辨敌我,蚁群将会瓦解。重金属沉淀会影响蚂蚁的攻击性,可能是因为重金属对生理的影响,也可能是因为环境中食物资源的改变,在受污染地区的蚂蚁觅食效率会降低。争夺资源的频率增加可能会导致蚂蚁的攻击性增加,但受到重金属影响后,蚂蚁的攻击性并不会增加。
在1989年,Moli 进行了实验来观察食物如何影响红褐山蚁的亲缘辨识机制。他把野外采集的工蚁和同巢的蚁后饲养在实验室中,给予人工食物,分别饲养7天和30天,时间结束后,将被饲养过的工蚁放回原来的蚁巢中并观察结果,饲养7天的工蚁被蚁群接纳,而30天的则被蚁群攻击,Moli 的结论是:工蚁会不断地接收与释放化学讯息、蚂蚁的饮食会影响群体的气味,进而影响巢友互相辨识。
④群体结构
红褐山蚁种群中的不同物种具有不同的群体结构。有些为多后制,群体中可以容纳好几只蚁后,蚁巢和蚁巢彼此相连,形成巨大的网络;有些为单后制,蚁群中只有一只蚁后。有些地方的红褐山蚁则两者兼具,单后制蚁巢的新后借由婚飞建立新巢,多后制则由旧巢的工蚁协助,在附近建立新巢,像蜜蜂一样。多后制可能是由单后制演化而来,其中一种支持这个说法的现象为:单后制的蚁巢在特定的环境或生理情况下会接纳新的蚁后。有时候出自单后制蚁巢的新后会被旧巢接纳,形成多后制。
a.分巢
红褐山蚁通常具有好几个蚁巢,环境改变时它们会借由移巢来应对。分巢是红褐山蚁建立副巢的主要方式,食物资源减少、遭受其他蚁群攻击或蚁群本身状态改变都有可能导致红褐山蚁移巢。移巢的时候,工蚁、蚁后、幼虫、茧和卵会在旧巢和新巢之间移动,虽然目的地是副巢,但是负责搬运的工蚁有时候会把另一个个体带回旧巢。分巢的过程短则一周,长则可超过一个月。
b.群体
红褐山蚁蚁巢交替非常迅速,Klimetzek在三年的时间中计算到了248个蚁巢。蚁巢年龄和死亡率没有关联。蚁巢体积越大,年龄越大,蚁巢的大小会随着年龄增加。
【更多精彩文章,请关注微信公众号“地球生物与人类文明”】