入侵种与濒危种的运动生态学比较：雄性卡蒂波蜘蛛行为差异及其保护启示

本研究通过迷宫、攀杆和跑道实验，比较了新西兰濒危原生卡蒂波蜘蛛（Latrodectus katipo）与入侵性假卡蒂波蜘蛛（Steatoda capensis）雄性的运动生态学差异。研究发现入侵种具有更强的探索性（exploratory behaviour）和更快的奔跑速度，揭示了行为特质在入侵物种成功建立及原生物种衰退中的关键作用，为保护生物学提供了重要行为学依据。

　　

引言

运动生态学研究对于理解动物如何通过运动能力获取资源、开拓新领域和寻找交配机会至关重要。入侵物种通常表现出较高水平的胆识和探索行为，这有助于它们在新环境中建立种群并扩散。本研究以同域分布的新西兰濒危原生寡妇蜘蛛卡蒂波和入侵性假卡蒂波蜘蛛的成年雄性个体为研究对象，通过实验室行为实验比较了两者的运动表现和探索行为，旨在从运动生态学角度探讨其分布差异和保护现状的内在机制。

材料与方法

在澳大利亚春季至夏季（9月-次年2月），研究人员从奥克兰Te Ariā海滩的沙丘地带采集了9只成年雄性卡蒂波和9只成年雄性假卡蒂波蜘蛛。由于卡蒂波的濒危 status，样本量受到严格限制。蜘蛛在实验室条件下（温度19±0.5°C，湿度60±11%）进行驯养，并采用反向光周期模拟其夜行性活动规律。

研究设计了三种行为学实验：迷宫实验用于评估探索行为，记录蜘蛛进入迷宫后的运动轨迹和平均速度（mm/s）；攀杆实验（高445mm）观察蜘蛛的攀爬能力和完成时间；跑道实验（长500mm）则测量蜘蛛在人为驱赶下的奔跑表现。所有实验均在红外照明下录像，并使用AnimalTA软件进行轨迹分析。

统计结果采用广义线性混合模型（GLMM）、Cox比例风险模型等进行分析，考虑了物种、个体大小（头胸甲宽度）和实验重复次数等固定效应，以及个体ID作为随机效应。

结果

体型比较显示，假卡蒂波蜘蛛的平均头胸甲宽度（1.576±0.175mm）显著大于卡蒂波（1.138±0.075mm），相差约28%。

迷宫实验中，假卡蒂波表现出更强的探索倾向，其进入迷宫的比例显著高于卡蒂波。在迷宫内的探索范围（以虚拟方格计数）也呈现更大趋势（假卡蒂波：61±36格；卡蒂波：27±24格）。然而两物种在迷宫内的平均移动速度无显著差异（卡蒂波：0.14±0.03mm/s；假卡蒂波：0.17±0.04mm/s）。

攀杆实验中，两物种在 emergence（接触杆体）和completion（到达顶端）比例上无显著差异。完成攀爬的时间也相似（卡蒂波：833±836s；假卡蒂波：1296±1097s）。

跑道实验结果显示，假卡蒂波完成500mm距离的时间（8.8±2.7s）显著短于卡蒂波（41.4±26.6s）。行为观察发现，假卡蒂波在刷子驱赶下持续奔跑，而卡蒂波则频繁出现停顿或冻结（freezing）行为。

讨论

本研究首次系统比较了这两种生态位相似但命运迥异的蜘蛛的运动生态学特征。假卡蒂波在水平方向上的强探索性可能与其入侵成功密切相关，这种特性有助于快速占领沙丘生境中的空缺生态位。而卡蒂波的保守探索策略可能限制了其分布范围的扩展。

攀爬行为的相似性反映了两物种在自然环境中对垂直空间利用的一致性，它们都在离地10-100mm的高度构建网巢。这种生态位保守性可能是长期适应相似生境的结果。

奔跑表现的差异主要归因于抗捕食策略的不同：假卡蒂波采用持续奔跑策略，而卡蒂波倾向于冻结行为。这种行为差异可能比体型因素更能解释运动速度的观测结果。

研究局限性包括样本量较小和实验室环境与自然条件的差异。然而，这些发现为理解入侵物种的生态适应机制提供了重要线索，对卡蒂波的保护策略制定具有参考价值。未来的研究可进一步探讨这些行为差异的遗传基础及其在气候变化背景下的演化意义。