研究人员将监测地点锁定在纬度不同的美国马萨诸塞州东北部的哈佛森林和北卡罗莱纳州的杜克森林。这两个目标森林的温差为研究蚂蚁的活动提供了天然的温度参照。在两个森林中,研究人员设立了蚂蚁围场,为蚂蚁圈定“领土”。在围场内划出变暖室(9个)和对照室(6个),每月监测1次,历时5年,追踪温度上升对蚂蚁社区的影响。
“实验定期抽样得到的数据给科学家们提供了异常微妙的社会效果的详细图片。”同时就职于新西兰坎特伯雷大学和英国帝国理工学院的Jason Tylianakis说。
图1. 哈佛森林和杜克森林蚂蚁温室实验
图2. 蚂蚁围墙——在围墙内设置15个变暖室来模拟变暖场景,通过室外供热系统,将蚂蚁围墙内各变温室的温度分别提高1.5~5℃,以此跟踪蚂蚁社会动力学的变化。(图片来源:Science News)
研究人员经过长时间监测发现,蚂蚁围栏内温度的升高,让嗜热蚂蚁干起了“温饱思淫欲”的勾当,在温床中长住不走,从“流动人口”变成“常住人口”,并在温暖地带扎营繁衍,逐渐壮大其所在的蚁群社会。耐热蚂蚁巢穴的入住率增加,弃巢率降低,这让“外来人口”——非嗜热蚂蚁无所适从。但稳定的生活并不适用于蚂蚁社区,颠沛流离、四处“置产炒房”才是蚂蚁社区传统的生存方式。而温度升高导致了蚂蚁社区频繁筑巢弃巢生活方式的改变,蚂蚁生态系统的稳定性被动摇,同时其应对自然灾害的能力被减弱,优势不再。
“我们不仅观测到了气候变暖对蚂蚁生态系统稳定性的直接影响,同时通过气候变暖改变物种间相互作用的间接影响验证了温度上升对蚂蚁生态系统的冲击。”文章第一作者Sarah Diamond说。
蚂蚁实验表明,气候变化可能正在暗中破坏那些目前看来仍然运作正常的社区的稳定性。加州克莱蒙特学院海洋生态学家Sarah Gilman对此表示:“文章作者记录了一个新的温度变化对社区影响的结果。”[1]