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(攝影/邱紹雯)
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台大昆蟲系助理教授曾書萍的蟻災關鍵字:疣胸琉璃蟻為何成為超級蟻群?狂蟻靠雙線生殖入侵全球?口對口交哺特性是殺死蟻后的關鍵?








我是台大昆蟲系助理教授曾書萍,我研究昆蟲,特別是都市或外來入侵的昆蟲。我們的實驗室會結合基因分析、行為觀察、生態推演,去了解一種昆蟲是怎麼在不同地點繁殖、擴散、甚至變成「害蟲」。
目前我們主要的研究對象是螞蟻,但我不是從小就是螞蟻迷,以前研究過蜥蜴,也對演化很有興趣,後來當研究助理時接觸到螞蟻,發現這種昆蟲真的太特別。在實驗室裡,架設好飼養環境,就可以看到螞蟻如何合作、分工、照顧家庭,像是小小的社會,引領我踏上研究螞蟻之路。
近幾年,從南部往中部一帶的苗栗、南投、彰化到新竹以北,都可以看見大量黑色螞蟻出沒,今年甚至在花東地區也傳出災情,牠們是繁殖力驚人的疣胸琉璃蟻,造成農地與居家嚴重騷擾。今天我們就從疣胸琉璃蟻開始,跟大家談談「蟻災」。

#疣胸琉璃蟻

光聽名字有點陌生,但疣胸琉璃蟻在台灣已生活好幾百年。牠們體型不大、顏色黑亮、行動快速,喜歡住在乾燥的木頭或樹幹裡。過去這些螞蟻和人類「井水不犯河水」,不太會跑進住家,也很少造成農業問題。
但從2015年開始,農友、居民、老師開始發現──怎麼哪裡都是螞蟻?不管是果園、蜂場、冷氣機板、主機板,任何你想得到的地方,這些黑色小螞蟻都在。災情不只是一、兩起,而且年年遞增,愈來愈難處理。
我們開始思考:為什麼這幾年牠的行為突然改變?後來,我們進行基因體分析,發現一個關鍵線索──這些造成大量困擾的疣胸琉璃蟻,並不全是「老面孔」,牠們當中混進一群「外來族群」。
這個外來族群和台灣原本的族群差異很大,牠們與東南亞某些區域的琉璃蟻在基因上幾乎一致,是我們過去沒注意到的「隱形入侵者」。但真正讓牠們與眾不同的是行為特徵:牠們之間「不打架」。
這在螞蟻世界非常罕見,一般的螞蟻巢穴間有明確界線、互相排斥、甚至打架爭奪資源,就像是同一棟公寓裡的住戶──每個家庭有自己的廚房、空間,不會隨便跑到隔壁家吃飯。
但外來族群的疣胸琉璃蟻就像「家族幫派」,彼此不但不打架,還共享食物、互通有無,甚至幫忙照顧對方的孩子。這樣的結構讓他們形成密度極高、規模龐大的「超級群落(supercolony)」。這種群落不只壯觀,還更有破壞力,螞蟻密密麻麻地覆蓋在果樹上,噴灑蟻酸傷害果皮、驅趕授粉昆蟲、與產蜜露的害蟲共生,進一步讓病蟲害更難處理。牠們還會大量鑽進電器系統,造成短路、損壞,也造成經濟損失。

#螞蟻搭便車

你可能會想說:「一種螞蟻怎麼可能短短幾年就蔓延到這麼多地方?」很多成功入侵的螞蟻都有共通特徵,除了「超級蟻群」,還有幾個原因幫助牠們快速擴散、定居,最後變成讓人頭痛的大麻煩。
第一個,牠們的「生育能力」不一樣。有些螞蟻,巢裡只有一隻蟻后,全靠她一個人撐起生育大業。但很多入侵螞蟻都是「多蟻后」,也就是一個巢裡同時有好幾隻女王,就像是產卵工廠開好幾班輪流生,自然成長速率也比別人快得多。
第二個,牠們會「搭便車」。去年(2024)有一篇研究特別記錄在台灣的疣胸琉璃蟻,牠們會主動爬上汽車或機車,隨著交通工具移動,最遠甚至跨越幾十公里。此外,其他入侵螞蟻也常透過人類搬運的樹苗、花盆、土壤、園藝器材,甚至水果而被帶到新地點。不管是主動上車,或是隨貨物流動,這些「免費的順風車」,都大大加速牠們的擴散速度。
疣胸琉璃蟻同時具備以上幾項特徵,牠們有超級蟻群的行為特性,也有多蟻后的繁殖優勢,再加上人為協助的擴散路徑,等於將入侵的「關鍵條件」通通打勾了。不只是疣胸琉璃蟻,像是阿根廷蟻長腳捷蟻等,在世界各地造成災情,也都符合這些條件。
除了以上的外在優勢,有些入侵螞蟻之所以難纏,是因為牠們的繁殖模式非常特別。雖然疣胸琉璃蟻不具備這種特性,但從科學的角度來看,「怪怪的生殖策略」也是物種成功入侵的關鍵武器。

#狂蟻

在台灣,你可能常遇到一種體型細長、動作快速的螞蟻,牠常常跑進家裡,人們叫牠「狂蟻」。事實上,狂蟻很早就成為遍布全球、範圍極廣的入侵物種,又被稱作「流浪種」。牠入侵超過一百年,但原生地一直是個謎,直到前年(2023)才透過遺傳資訊,首次定位牠的原生地為尼泊爾與印度區域。
一般的螞蟻基本繁殖模式是:女王和雄蟻交配後,會生下工蟻與新女王;至於雄蟻,通常由未受精卵所產生,帶的基因是母親基因的一半,屬於單倍體。
但在狂蟻中,這個規則被改寫,牠們的繁殖方式非常特別:新的女王不是透過一般的有性生殖,而是以無性生殖的機制誕生,基因和女王幾乎一模一樣,就像直接「複製」自己;至於雄蟻,雖然也是女王產下,卻只帶有父系的基因,和母系完全分開。換句話說,雌性和雄性各自維持獨立的血脈,而工蟻仍是透過有性生殖誕生,如同兩個完全獨立的基因銀行,一個只存「媽媽的基因」、一個只存「爸爸的基因」,而工蟻就是這兩個銀行「合資」生下來的。工蟻同時帶有兩套截然不同的基因組合,不但保留多樣性,也避免近親繁殖。
這種「雙線生殖」的模式,是一些入侵螞蟻能快速擴散的重要原因。除了狂蟻,近年入侵台中太平、烏日的光點小火蟻,也是使用這種繁殖方式。因為只要有一隻女王,就能帶著「自己的完整血脈」去建立新巢,因為基因來源完全不同,巢裡的新女王還能和兄弟交配,不會有近親繁殖的風險。這些螞蟻同時兼顧血脈穩定與群體多樣性,在入侵上幾乎是無往不利。

#交哺作用

除了繁殖方式,螞蟻還有一個特別習性,叫做「交哺作用」。簡單來說,就是把嘴裡的食物吐出來,再分給別的同伴吃。
螞蟻在幼蟲階段,沒有辦法自己覓食。工蟻從外面找到食物後,會先儲存在身體裡,回到巢穴後,再吐出來餵給幼蟲。不只幼蟲,連成蟲之間也會互相交哺、分享營養。科學家發現交哺不只是單純的「餵飯」,螞蟻還會交換體液,裡面包含的化學訊號,能影響同伴的發育、行為,甚至生殖能力,因此交哺是一種維繫群體協調的重要機制。
對防治來說,交哺是我們能除掉蟻后的機會。出去覓食的工蟻,只佔巢穴裡的5~10%,如果只殺掉工蟻,對整個族群的影響有限。因此我們設計「餌劑」,利用交哺行為,把帶毒的食物傳給女王、幼蟲,甚至整個蟻巢,達到真正的滅巢效果。
交哺作用並非適用於所有螞蟻,在疣胸琉璃蟻身上,就出現例外──牠們沒有口對口的交哺。換句話說,當工蟻從外面覓食回來,牠們不會像多數螞蟻一樣,直接把食物吐出來分享給女王或幼蟲。相反地,牠們會用將吃到的營養轉化成一顆顆營養卵,再產下來,提供給巢內的同伴食用。
這代表使用「餌劑」來防治會遇到麻煩,因為毒餌要靠口對口的傳遞才能深入蟻巢,但疣胸琉璃蟻跳過這個環節,所以毒餌進到巢內的效率會比其他螞蟻差很多。 這也是為什麼農友、防治業者常反映疣胸琉璃蟻「殺不完」、「效果不好」,背後就是這套獨特的生態習性在作祟。

#害蟲防治

如果最常用的「餌劑」在疣胸琉璃蟻身上效果有限,還有什麼辦法?螞蟻之間還有其他「水平傳播」的可能性,像是工蟻會幫同伴清潔身體、搬運死去的同伴,或爬過被污染的築巢材料,這些行為都是毒素進入巢穴的潛在管道。
科學家的工作就是要去測試,在缺乏口對口交哺的情況下,哪些藥劑還能透過這些途徑發揮作用。換句話說,問題不在於「藥完全沒效」,而是要找到「能配合牠們行為的藥」。
目前研究螞蟻的學者們,針對有害螞蟻已開始嘗試一些創新的防治方向,例如把藥劑做成像果凍般的膠體,它不像液體容易蒸發或流失,也不用特別裝在容器裡,螞蟻還能直接搬回巢穴;或利用螞蟻的路徑費洛蒙,讓牠們「自己帶路」找到藥餌;還有「特洛伊木馬策略」,把藥藏在螞蟻最喜歡的獵物裡,讓牠們誤以為是食物而搬回巢穴。這些方法在其他案例中,已展現一些效果。
回到台灣,疣胸琉璃蟻適合哪種策略?目前科學家正在努力,從了解牠的行為開始,再一步步測試出真正能用的工具。

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邱紹雯
邱紹雯
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