巴西东北部农民脚下有数百万英里的隧道,但人们几乎都未注意到。这些光滑而曲折的通道直径约四英寸,至少深入地下五英尺,甚至可能更深。当这些隧道的建筑师一丝不苟地完成地下工程时,他们无意中也对地面造成了巨大的改变。 四千年后,地表生物终于对此产生了兴趣。无数白蚁丘散布在巴西东北部的大地上,在那里它们被称为murundus ,但直到最近它们才引起昆虫学家的注意。根据周一发表在《当代生物学》杂志上的一项新理论,这些按钮大小的昆虫建造这些纪念碑不是为了居住,而是为了作为它们地下挖掘的残骸存放处。它们活动的规模巩固了它们作为生态系统工程师的声誉,与地球上任何其他物种都相媲美。 “一厘米长的白蚁竟然能做到这一点,真是太神奇了,”巴西费拉迪桑塔纳州立大学植物学家、白蚁丘研究的推动者罗伊·芬奇 (Roy Funch) 说道。“它们遍布各地。不只是 10 或 20 个,而是数以百万计。” 这种现象的范围难以想象。每个结构看起来都像一个倒置的冰淇淋蛋筒,高出地面 8 英尺,底部跨度约 30 英尺。据估计,有 2 亿个泥土以引人注目的蜂窝状图案排列,遍布近 90,000 平方英里的巴西灌木丛——面积与英国相当。总而言之,如果你把这些泥土堆在一起,你需要大约 4,000 个吉萨大金字塔才能容纳它,或者一个边长 2.3 英里的立方体。 或许比蚁丘面积更神秘的是它们恒定的间距。Funch 最初假设每个蚁丘代表一个蚁群,它们保卫着自己的地盘,抵御入侵的对手,但他发现,当有机会决斗时,大多数邻近的士兵不会上钩,这表明当地的蚁群往往属于一个友好白蚁“家族”。不过,它们会与从几十英里外来的外来白蚁战斗,所以整个区域一定包含许多不同的白蚁群。 相反,这些建筑群定位的秘密在于它们的功能——或者说缺乏功能。一些白蚁物种生活在建筑内部,而另一些则利用它们进行通风,但这些建筑群只是一堆普通的泥土,与外界隔绝。它们的结构类似于微型火山,只有一个中心柱,白蚁会爬上去,然后把泥土从外墙上滚落下来。研究小组认为,它们不是作为住宅或功能性配件,而是一堆瓦砾。 “这就是高楼大厦和矿渣堆的区别,”Funch 说。 作为大头蚁的生活并不容易。它们柔软的身体在巴西的阳光下很快就会干涸,所以它们白天不会离开地下巢穴。几十只工蚁组成的小队每晚都会出来觅食树叶,但只能在士兵的保护下,士兵的下颚可怕而咔哒作响——当地人称它们为bate-cabeças ,即“头爪蚁”。 由于地面上的世界如此恶劣,白蚁倾向于将所有的时间都花在它们宽敞且不断扩展的隧道网络中,因此,均匀分布的碎石堆有助于确保它们不会离倾倒泥土的地方太远。 纽约州立大学生理学家斯科特·特纳 (Scott Turner) 研究南部非洲的白蚁,他并不惊讶这些巴西白蚁能够重塑世界以满足它们的需求。“这是社会性昆虫生物学中被低估的故事之一,这些生物只需简单地移动土壤就能对环境进行令人难以置信的改造,”他说。他认为了解昆虫移动了多少泥土会更有趣,这可以通过将泡沫塑料珠嵌入土壤并观察白蚁清除它们的速度来测量。这样做将有助于展示侵蚀如何平衡这种土丘的增长。 芬奇在 20 世纪 80 年代初完成和平队巡视后首次对这些土丘产生了兴趣。它们是当地常见的景观,但因为它们被埋在 20 英尺厚的交织多刺灌木和树木(称为卡廷加)之下,所以没有人花时间或冒着划痕的风险深入研究它们。最终,当地的活动使它们更容易接近。“如果农民没有开辟一些路边土地用于放牧,就没有人会看到这些土丘,”芬奇说。 然而,又过了 30 年,芬奇才有机会亲自承担这个项目。作为一名受过专业训练的植物学家,他申请做卡廷加植被的博士后研究,以此作为挖掘土丘的借口。他最近的研究成果建立在他 2015 年介绍土方工程的出版物以及 2017 年法国研究人员对卫星图像进行的调查的基础上,这些调查记录了土方工程的范围。 尽管科学家们对这些锥体一无所知,但它们已经存在了相当长一段时间。Funch 使用一种相对较新的技术对来自巴西东北部的 11 个样本进行了年代测定,该技术利用宇宙射线撞击作为自然时钟。当来自深空的粒子撞击土丘内的晶体时,电子会被撞松并以可预测的速率卡在新的位置。当研究人员在实验室中加热或照射晶体时,电子会回落到原来的位置,发出微弱的闪光。根据这些耀斑的数量,该团队确定采样的土丘的年龄范围从大约 700 年到近 4,000 年。在未来的研究中,Funch 希望对更多土丘进行采样以获得更准确的范围,并采样单个土丘内的不同层,这将使人们了解土丘形成所需的时间。 他的团队还有更大胆的计划。他和合著者、英国索尔福德大学昆虫学家斯蒂芬·马丁 (Stephen Martin) 已将光纤摄像机推入隧道的最深处,但在找到蜂王的洞穴之前,他们就遇到了曲折。Funch 说,下一步是“挖开几个土堆”,对这个未知的世界进行全面探索,既要找到蜂王,又要弄清楚隧道网络的基本结构。“我们对建筑和地理一无所知,”他说。“我们只是触及了表面。” |
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