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        白蟻與超鞭蟲

        2011-12-31 00:00:00湘泓
        百科知識(shí) 2011年17期


          共生就是兩種生物或兩種中的一種,由于不能獨(dú)立生存而共同生活在一起,或者一種生物生活于另一種生物體內(nèi),相互依賴,各能獲得一定利益的現(xiàn)象。白蟻和超鞭蟲的共生現(xiàn)象最為典型:白蟻喜歡吃木質(zhì)纖維,但自己卻缺乏獨(dú)立將木質(zhì)分解、消化吸收的本領(lǐng),但在其腸道中生活的超鞭蟲可以幫助它將木質(zhì)纖維分解,得到充足的食物,而超鞭蟲也從中得到了養(yǎng)料。
          超鞭蟲為一類原生動(dòng)物,隸屬于動(dòng)鞭毛綱、超鞭蟲目。生活在白蟻腸道內(nèi)的超鞭蟲每當(dāng)白蟻脫皮后就被遺棄,新脫皮的幼蟻需要經(jīng)過(guò)其他關(guān)聯(lián)的感染,才重新?lián)碛羞@些對(duì)其生命十分寶貴的共生生物。白蟻是比較原始性的社會(huì)性昆蟲,隸屬于等翅目,全世界已經(jīng)記錄的種類有3000種左右,我國(guó)已知有100種左右,主要分布在熱帶、亞熱帶地區(qū)。白蟻可以分為高級(jí)白蟻和低級(jí)白蟻兩大類。高級(jí)白蟻一般指白蟻科的種類,約占白蟻總種數(shù)的3/4。高級(jí)白蟻腸道內(nèi)共棲的不是原生動(dòng)物,而是一些菌類。高級(jí)白蟻消化纖維素的生理現(xiàn)象,尚不完全明了,大多認(rèn)為與低級(jí)白蟻腸道內(nèi)的超鞭蟲所起的作用相似。低級(jí)白蟻腸道內(nèi)共棲的是有協(xié)助消化木質(zhì)纖維作用的原生動(dòng)物,特別是超鞭蟲類??茖W(xué)家通常利用對(duì)這些共生的原生動(dòng)物的研究作為推測(cè)白蟻系統(tǒng)分類的根據(jù),因?yàn)榘紫伜退墓采鷦?dòng)物可以追溯到一億年以上的歷史關(guān)系和生態(tài)關(guān)系。
          白蟻的行為變化多端,但全都依靠吃植物纖維為生。白蟻的經(jīng)濟(jì)對(duì)策同其他社會(huì)性昆蟲(例如隸屬于膜翅目的螞蟻、蜜蜂等)有明顯不同,它們?cè)谌∈郴顒?dòng)中的能量收益與采食對(duì)策有關(guān),但主要是決定于食物的消化和利用效率。從社會(huì)比較能量學(xué)的觀點(diǎn)看,白蟻?zhàn)蠲黠@的特點(diǎn)是它們常常直接居住在食物資源的內(nèi)部,因此,它們周圍的食物資源幾乎是無(wú)限的。雖然這些食物(木質(zhì)纖維)中所含有的可供利用的能值很低,但是它們利用這些食物的效率卻很高。例如,直接生活在食物資源內(nèi)部的木白蟻類,不僅不需要在覓食上消耗能量,而且也不需要在筑巢上消耗能量。對(duì)它們來(lái)說(shuō),取食的過(guò)程就是筑巢的過(guò)程,筑巢的同時(shí)也在取食,兩種功能合二為一了。生活在食物資源的內(nèi)部,還為白蟻提供了一個(gè)堅(jiān)硬的保護(hù)外殼,并使蟻群的增長(zhǎng)不受季節(jié)性不利因素的影響。
          長(zhǎng)期以來(lái),人們只是知道白蟻能大量吞吃木頭,給房屋、家具等帶來(lái)災(zāi)難性破壞。但科學(xué)家的最新研究發(fā)現(xiàn),白蟻的這種能力也可能為汽車帶來(lái)清潔燃料。植物中的木質(zhì)素是木材分解成糖的最大障礙,而糖是生產(chǎn)生物燃料的基本成分。木質(zhì)素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的最堅(jiān)硬的部分,封鎖了生物質(zhì)中的糖??茖W(xué)家在白蟻的腸道內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種混合酶,有助于克服目前將木材轉(zhuǎn)化為生物燃料過(guò)程中存在的障礙?;旌厦赴ò紫侒w內(nèi)的一些酶以及超鞭蟲產(chǎn)生的酶,它們結(jié)合起來(lái)發(fā)揮了更大的作用,其效果就好比是1+1=4??茖W(xué)家將制造這些酶的基因插入病毒中喂給毛蟲,就能產(chǎn)出大量的酶,進(jìn)而利用這些酶的作用,讓木材能產(chǎn)出更多的糖以提高生物燃料的產(chǎn)量。
          【責(zé)任編輯】龐 云

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