動物身外之物
群居生活怎麼便便 昆蟲有妙答

文/鄭明倫(國立自然科學博物館副研究員) 圖/達志影像

(2023/11/7)


健康的蜜蜂會在巢外便便。

 接觸便便會讓人或動物生病,因為裡頭有很多細菌、黴菌和原生生物等微生物,當中有些可能是病原,因此大部分的動物會避開便便,也不會把便便大在自己家中。

 但是,這對社會性的群居物種就有難度了,因為大家同住在一個巢穴或鄰近範圍內,密度高且互動多,要保持環境衛生是個大問題。對此,牠們發展出不同的策略來解決這個問題。本篇主要介紹群居昆蟲的應對方法。

 蜜蜂成群出巢解放

 最簡單的策略就是大家到外面上廁所,代表者為蜜蜂。不過溫帶地區冬天很冷,蜜蜂會聚集取暖而不外出,等回溫時才大量出巢解放,順便把巢中累積的廢物一併清除;但萬一碰上天冷的時間太久,牠們會忍不住拉在巢內,可能因此爆發疾病傳染。

 當巢內有蜜蜂感染微孢子蟲病時,也會不正常的在巢內便便,讓清理的蜜蜂因此被感染。有趣的是女王蜂在爭奪后位時,不僅激烈致命的打鬥,還會用便便攻擊對方。

螞蟻畫定公廁區域

 第二個策略是畫定公廁。很多螞蟻會將廁所設於巢外某處;但也有一些種類會將巢內某個特定角落當作公廁。這個區域不會堆放其他廢物,並非垃圾場。目前,螞蟻將公廁設置在巢中的目的還不清楚,推測也許和培養某些微生物有關。

 還有一些螞蟻會將便便排在巢穴周邊,協助巢位辨識或地盤標示。

 另類吃大便消毒法
 第三個策略是讓自己不受便便危害。科學家發現:不少昆蟲消化道內的微生物可以抑制真菌孢子發育或消滅病原,因此「吃大便」也可能是一種消毒環境的做法,甚至透過口對口的營養交換,獲得類似接種疫苗的效果。例如健康熊蜂提供糞便給室友,可以降低巢內的錐蟲病感染率。

 用微生物壓制壞菌

 第四個策略屬於進階版,主要利用便便裡的微生物壓制環境中的壞菌,例如地棲性白蟻用便便築巢,可以抑制「蟲生真菌」孢子發育;蠼、黑豔蟲等昆蟲的糞便也有類似的效果。

 這種方法用在以朽木為家的昆蟲身上特別明顯,牠們居住的環境潮溼、腐朽,充滿微生物,遭病原感染的風險很高。因此,朽木昆蟲的腸道和糞便中含有多種放線菌,能分泌各類抗生素,抑制環境中的病菌或殺死體內的病原。

 更高階的策略是:不僅不受便便困擾,還利用便便作為其他積極用途。例如會耕作的切葉蟻和吃真菌的白蟻,除了提供咀嚼過的葉片或有機物當基質外,還會利用便便為「真菌田」施肥、播種和殺菌。

 人類發明沖水馬桶和化糞池以前,只發展出前述第一種和第二種策略;相對於人類,這些昆蟲的解方不僅多樣,也高明許多。

昆蟲腸道和便便的放線菌是未來新型抗生素的重要來源。

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切葉蟻巢(上圖)及地下白蟻巢中(下圖)的「真菌田」。