保護(hù)植物的螞蟻接受糖和蛋白質(zhì)

生物學(xué)家勞拉卡羅萊納利爾(Laura Carolina Leal)和費(fèi)利佩帕索斯(Felipe Passos)在巴西東北部——尤其是半干旱的卡廷加生物群落占主導(dǎo)地位的巴伊亞州——進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，以確定具有外部蜜腺的植物如何與螞蟻互動(dòng)。

外切腺是一種分泌花蜜的腺體，不參與授粉，為昆蟲(chóng)提供碳水化合物，以換取對(duì)食草動(dòng)物的防御?；畚妒忱ハx(chóng)、消耗花蜜和可食用植物的節(jié)肢動(dòng)物，并充當(dāng)保鏢。

“與之前的觀點(diǎn)相反，我們發(fā)現(xiàn)碳水化合物只是植物向保護(hù)它們的螞蟻提供的支付形式之一。另一個(gè)是蛋白質(zhì)，螞蟻通過(guò)吃它們所訪問(wèn)的植物上或周?chē)氖巢菪怨?jié)肢動(dòng)物來(lái)獲取蛋白質(zhì)，”巴西圣保羅聯(lián)邦大學(xué)環(huán)境、化學(xué)和藥物科學(xué)研究所教授Leal說(shuō)。

萊爾說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)與付款只是糖的想法相矛盾?！斑@說(shuō)明螞蟻從食草動(dòng)物身上得到什么也很重要。我們發(fā)現(xiàn)，在節(jié)肢動(dòng)物和其他蛋白質(zhì)來(lái)源稀缺的環(huán)境中，螞蟻可能更具攻擊性，保護(hù)食物來(lái)源，從而保護(hù)植物?！?

這項(xiàng)研究得到了FAPESP圣保羅研究基金會(huì)和巴西教育部研究生研究委員會(huì)的支持。關(guān)于它的論文最近發(fā)表在林奈學(xué)會(huì)的生物學(xué)雜志上。

Leal和Passos的研究興趣集中在各種形式的昆蟲(chóng)-植物共生?！跋嗷プ饔檬莾蓚€(gè)物種之間相互作用的一種形式，其中每個(gè)物種都以某種方式從相互作用中受益。如果它對(duì)兩個(gè)物種都不好，但只對(duì)一個(gè)物種有益，那它就是寄生蟲(chóng)，”Leal說(shuō)。

“一些研究表明，捕食性螞蟻趕走了食草動(dòng)物，提高了開(kāi)花蜜腺植物的繁殖成功率。外部花蜜對(duì)螞蟻的重要性越大，植物越好，因?yàn)樗鼤?huì)增加螞蟻對(duì)食草動(dòng)物的攻擊性。我們決定知道花蜜是植物保護(hù)螞蟻的唯一報(bào)酬，還是吃食草動(dòng)物也可能對(duì)螞蟻有益?！?

Leal和Passos證實(shí)了這樣一個(gè)假設(shè)，即當(dāng)螞蟻體內(nèi)碳水化合物和/或蛋白質(zhì)的可用性較低時(shí)，更具攻擊性的螞蟻的植物出席率和防御效率將會(huì)增加，從而提高外部蜜腺和富含蛋白質(zhì)的食草動(dòng)物對(duì)這些的相對(duì)價(jià)值。昆蟲(chóng)。

這項(xiàng)研究是在巴伊亞的費(fèi)拉德桑塔納大學(xué)進(jìn)行的。該地區(qū)為半干旱氣候，年平均溫度為25.2，年平均降雨量為848毫米.卡廷加的植被為旱生植物(適應(yīng)干旱生境的生活)，由多刺灌木和季節(jié)性干旱的森林組成。

2017年初，研究人員建立了19個(gè)研究地塊，每個(gè)地塊的面積為16平方米。這些地塊相距至少30米，主要包含Turnera subulata，這是西番蓮屬植物中的一種叢生植物，被稱為榿木。這是地塊中唯一有花蜜腺的植物。每塊地的密度從5到218不等。

Leal說(shuō)：“鉆形t .有一對(duì)外部蜜腺[將葉子附著在莖上的莖]和每個(gè)葉柄上的花序基部。不同的螞蟻物種經(jīng)常訪問(wèn)外部蜜腺，這可以保護(hù)植物免受食草動(dòng)物的侵害。

“任何動(dòng)物資源的相對(duì)重要性不僅受到其棲息地豐富程度的影響，還受到分享這種資源的個(gè)體數(shù)量的影響。因此，我們的第一步是計(jì)算在我們的研究地塊上覓食的螞蟻的巢穴?！?

研究人員在每個(gè)地塊的土壤中留下五種碳水化合物和蛋白質(zhì)(沙丁魚(yú)和蜂蜜)的混合物作為誘餌，當(dāng)時(shí)螞蟻在該地區(qū)最活躍。一個(gè)魚(yú)餌放在中間，另外四個(gè)魚(yú)餌放在拐角三米左右。

“我們一直等到螞蟻找到誘餌，并跟著它們回到它們的巢穴，即使它們?cè)谖覀兊难芯康攸c(diǎn)之外，”Leal說(shuō)。

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