截头堆白蚁鄙视杀虫剂。图片来源:Thomas Chouvenc, 2013 白蚁之所以能做到这一点,全靠粪便。在全球范围内,这些破坏性昆虫每年给房屋和其他木质结构造成约 400 亿美元的损失。造成大部分破坏的是截头堆白蚁 (Coptotermes formosanus)。研究人员发现,这种白蚁拥有相当“糟糕”的防御微生物类杀虫剂的能力。根据今天发表在《皇家学会 B 辑》杂志上的研究结果,C. formosanus 在建造巢穴时,会利用其粪便作为建筑材料。粪便促进了细菌的繁盛,而细菌反过来为白蚁提供了天然的抗菌物质,可以抵御自然界存在的病原体,以及被讨厌的人类灭虫剂引入的病原体。
白蚁的装饰
C. formosanus 自然生活在充满细菌和其他微生物的土壤环境中。该白蚁种类与放线菌门(Actinobacteria)家族演化出了互利共生的关系。放线菌以昆虫的粪便为食,并产生抗菌化学物质,抑制对白蚁致命的真菌和其他生物的生长。该物种生活在拥有百万甚至更多个体的庞大群体中,研究人员此前发现,白蚁使用咀嚼过的木材和粪便在巢穴核心区域建造“纸板材料”。这种材料可以隔绝周围土壤的温度和湿度变化。但今天的研究揭示,这种纸板材料也是放线菌的沃土。研究人员分离出了多种放线菌,并指出在研究的五个白蚁群体中,有一种名为Streptomyces #2338 的菌种尤为普遍。
细菌 v. 真菌
由于一些其他社会性昆虫与放线菌存在共生关系,研究人员认为链霉菌可能具有有益于白蚁的抗菌特性。该团队在一系列实验室和实际试验中,将该细菌与对C. formosanus 具有高度毒性的真菌Metarhizium anisopliae 进行对抗。研究人员特别想了解Streptomyces #2338 是仅仅通过竞争食物来压倒M. anisopliae,还是通过化学方式抑制了真菌的生长。他们的实验表明,在六周内,Streptomyces #2338 将M. anisopliae 的生长减少了 69%,并且是通过产生抗菌化合物来实现化学抑制的。这项研究对用生物杀虫剂根除白蚁的前景并不乐观,因为这些杀虫剂通常是基于真菌的。但并非全是坏消息:在蚂蚁、黄蜂和甲虫等物种中也发现了与放线菌群落类似的互利共生关系。研究人员指出,许多这些昆虫在其生态系统中占据着独特的生态位,与它们一同演化的细菌将这些昆虫作为“微生态位”。作者写道,这种特异性程度可能代表了一个“未被开发的、可以发现新抗生素的来源”。














