撒哈拉沙漠裡的“快銀”:和高溫賽跑的螞蟻,每天隻工作10分鐘

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撒哈拉沙漠是世界上最大的熱沙漠,這裡的大部分地區都極度幹旱和高溫,年降水量隻有76毫米,而被記錄到的最高溫度達到58℃。

在這種極端條件下,動植物很難在這裡繁衍生息,不過有一些生物突破瞭極限,其中包括一種世界上跑得最快的螞蟻——撒哈拉銀蟻

螞蟻是世界上最成功的動物之一,所以它們中的一個分支適應瞭撒哈拉沙漠這樣極端的環境也沒什麼好讓人意外的,隻是這些螞蟻為瞭在這種極端環境下生存,它們變得十分特殊。

圖註:撒哈拉銀蟻

撒哈拉銀蟻

撒哈拉銀蟻遍佈撒哈拉沙漠的北部,它們和所有生活在撒哈拉沙漠的昆蟲一樣,除瞭要面對高溫和幹旱外,還需要面對體型更大的、饑餓的捕食者。

在一天的大部分時間裡(白天和晚上),蜥蜴等冷血掠食者在這片幹旱的土地上肆虐,因為食物匱乏,它們不會放過任何看到的食物。

撒哈拉銀蟻體型不是很大,所以它們必須躲避這些饑餓的掠食者,而螞蟻的解決方案就是一直躲在巢穴裡不出門,等所有掠食者休息時才出門覓食。

圖註:沙漠裡也是有很多捕食者

高溫是讓掠食者短暫休息的唯一因素,當溫度達到一定程度——一般情況下是47℃高溫時,幾乎所有捕食者都需要找個陰涼的地方躲避起來。

這時候,螞蟻的一些“偵察兵”會向其他螞蟻發出信號:可以出來覓食瞭!

當撒哈拉銀蟻集體出動後,沙漠的氣溫還在持續上升,而它們必須趕在氣溫上升到53.6℃前返回巢穴,因為超過這個溫度也會殺死它們。

溫度太低不能出門,溫度太高也不能出門,這就導致撒哈拉銀蟻的活動時間非常短暫,實際上,一些研究表明它們一天隻有10分鐘左右的覓食時間。

這可能是地球上工作時間最短的螞蟻種群瞭,有多少人希望自己一天也隻要工作10分鐘呢?

雖然工作的時間是短暫的,但它們的效率卻非常高!

為瞭更快速收集食物,以及在別的動物無法活動的高溫下活動,撒哈拉銀蟻有一些非常有意思的適應性特征。

高溫下的適應性特征

撒哈拉銀蟻的主要食物來源是那些被熱死的動物屍體,有時候也會集體獵殺一些快被高溫殺死的、幾乎失去反抗能力的昆蟲。

很明顯,它們的第一個適應性特征就是耐高溫——比同一地區的任何動物都耐高溫,這樣它們不僅可以減少高溫對它們的影響,相反它們還可以利用高溫來捕獵。

撒哈拉銀蟻是地球上最耐熱的動物之一,這要歸功於它們銀色的身姿和體內的熱休克蛋白

圖註:撒哈拉銀蟻放到後的皮毛

“銀蟻”名字的由來是它們標志性的銀色皮毛,這些皮毛不像其它動物的皮毛那樣呈現圓柱形,而是一種三角形橫截面。

每一根毛發都像一個三棱鏡一樣,讓它們在可見光和近紅外光下具有很強的反射性,基本上那些照射到它們身上的光線中,超過90%會被它們的毛發反射掉,這也是它們看起來“銀光發亮”的原因。

與此同時,在電磁波譜的中紅外部分,這些毛發也具有很高的發射性,所以它還是螞蟻的一個增透層,增強瞭螞蟻通過熱輻射形式釋放多餘熱量的能力,這種“被動冷卻”效果會在陽光充足的情況下,身體熱到一定程度時起作用。

如果隻是這樣的話,它們還不足以應付撒哈拉沙漠的高溫,所以撒哈拉銀蟻還是目前已知唯一一種可以“主動”產生熱休克蛋白的動物

熱休克蛋白是大部分動物用來應對高溫的物質,這些蛋白質分子有助於在極端溫度下維持細胞結構。

對於我們普通生物而言,遇到高溫的時候,我們的身體才會開始產生熱休克蛋白來應對高溫,或者說這對我們來說是一個“被動技能”,觸發機制就是溫度。

但撒哈拉銀蟻卻是“主動技能”,它們每次出巢穴之前就會開始主動釋放這種蛋白質,因為它們如果不提前這樣做的話,出去就會被曬死。

它們釋放這種蛋白質有點像行動前的熱身運動,熱身好才開始出發。

雖然,撒哈拉銀蟻攜帶兩個應對高溫的強大技能——一個主動,一個被動,但撒哈拉沙漠的高溫依然會殺死它們。

所以,它們必須有第三個技能,那就是速度——確保在氣溫高到可以殺死它們之前完成任務。

事實上,撒哈拉銀蟻不僅是地球上最快的螞蟻,相對於速度和體型的比例,它們還是地球上第三快的動物,僅次於虎甲蟲和加州蟎蟲。

它們的速度達到855 毫米每秒,一秒多一點就能爬一米,這個和人類步行速度是差不多的,而對於它們的小身板,它們一秒鐘的行走距離是體長的100倍。

這樣的速度,10分鐘內它們可以完成500米的搜尋,所以它們可以在10分鐘之內完成瞭其它螞蟻一天的工作量。

500米對於我們而言沒什麼,但是對於螞蟻而言,確實有點遠,不過它們也不會迷路,它們能夠利用太陽定位找到巢穴。

另外,關於它們的奔跑有一點非常有趣,它們在跑動時最前面的兩條腿是抬離地面的,所以實際上它們是用四條腿奔跑的,就像大部分脊椎動物一樣。

這樣做可能可以提高的它們的速度,事實證明四條腿奔跑是比較理想的方式,另外就是這樣它們可以盡可能地減少與灼熱地面接觸的機會。

最後

所有這些讓撒哈拉銀蟻可以在捕食者納涼的時候出去覓食,也讓它們成為撒哈拉沙漠裡最獨特風景之一。

它們就像撒哈拉沙漠裡的“閃電俠”(在這裡可能用漫威的超級英雄“快銀”更合適)披著銀色外衣快速奔跑,搜尋獵物,10分鐘之內完成一天的工作。

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  • 本文由 发表于 2021年9月29日
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