寄生蜂与宿主之间的相互作用加剧:高温提高了晚龄期茧蜂幼虫的死亡率,并降低了瓢虫的恢复速度

《Functional Ecology》:Heating up parasitoid–host interactions: High temperature increased mortality of late-instar braconid larvae and reduced ladybird recovery rate

【字体: 时间:2025年10月30日 来源:Functional Ecology 5.1

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  温度对宿主-寄生虫互作的影响及性别差异研究。测试18-30℃下寄生蜂Dinocampus coccinellae与 invasive ladybird H. axyridis的发育、存活及恢复概率。发现高温(30℃)导致寄生虫无法完成发育,宿主存活率显著降低,且性别差异在低温(18℃)下更明显。雄性宿主恢复率在低温下下降36%,高温下宿主恢复率趋近于零。研究揭示了温度与宿主性别共同作用的复杂机制,为气候变化下的生物控制提供新依据。

  在当前全球气候变化日益加剧的背景下,研究宿主与寄生蜂之间的相互作用及其对生态系统功能的影响变得尤为重要。寄生蜂与宿主的互动不仅影响着寄生蜂的繁殖和生存,也深刻地塑造着宿主的生命周期特征,例如其行为恢复能力和寿命。然而,大多数现有研究主要关注寄生蜂对幼虫阶段宿主的影响,特别是农业害虫,如鳞翅目昆虫。此外,尽管宿主的某些关键生命特征,如行为恢复(即寄生后恢复正常摄食和交配行为的能力)对种群动态具有重要意义,但这些方面却常常被忽视。

本研究旨在探讨不同温度条件对寄生蜂 **Dinocampus coccinellae** 以及其宿主 **Harmonia axyridis** 的影响。我们选择了三种温度条件:低温(18°C)、最佳温度(24°C)和高温(30°C),分别评估寄生蜂的发育、存活率和体长,以及宿主的寿命和行为恢复概率。研究结果显示,温度在很大程度上决定了寄生蜂和宿主的生存与行为表现。在低温条件下,宿主的寿命显著高于被寄生的个体,而被寄生且寄生蜂成功发育的宿主寿命则明显低于具有抗性且成功阻止寄生蜂发育的个体。在最佳温度下,寄生蜂的发育过程对宿主的生存起着决定性作用,而高温则对所有寄生蜂宿主产生了负面效应,显著缩短了它们的寿命。

寄生蜂的发育阶段和温度之间的关系也表现出显著的差异。在高温条件下,寄生蜂后期幼虫阶段(L3 和 L3b)的死亡率显著上升,这可能是由于高温对寄生蜂生理和行为机制的干扰,例如影响其从宿主体内成功逃脱的能力。此外,寄生蜂的体长在低温下明显大于最佳温度下的个体,这与温度-体长规则相吻合,即在较低温度下,寄生蜂的发育通常会导致更大的成虫体型。同时,宿主的性别也对寄生蜂的发育和行为恢复产生了影响,例如在最佳温度下,雌性宿主的恢复概率高于雄性宿主,而在低温条件下,雄性宿主的恢复能力显著下降。

寄生蜂与宿主之间的这种相互作用受到环境因素的深刻影响,尤其是温度。随着全球气温的升高,寄生蜂和宿主的代谢活动加速,这可能会对寄生蜂的生存和繁殖能力产生更大的负面影响。例如,某些寄生蜂种类在高温下发育时间缩短,导致后代体型较小且生存能力下降。同时,宿主的免疫系统在应对寄生蜂感染时可能受到温度的影响,从而影响其恢复能力。在某些情况下,宿主的免疫系统可能无法有效应对高温环境下的寄生蜂感染,进而导致宿主死亡。

此外,宿主与寄生蜂之间的这种相互作用还可能受到寄生蜂寄生行为的调控。例如,寄生蜂在宿主体内释放的病毒可能在一定程度上抑制宿主的免疫反应,从而促进寄生蜂的发育和成功。然而,这种病毒的功能可能在高温下受到抑制,导致寄生蜂的发育失败或宿主无法恢复。因此,寄生蜂与宿主之间的这种动态关系在不同温度条件下可能表现出显著的差异。

本研究的结果表明,温度不仅影响寄生蜂的发育和存活,还对宿主的寿命和行为恢复产生重要影响。在低温条件下,寄生蜂的发育速度较慢,但其成功率较高,且宿主的恢复能力相对较强。而在高温条件下,寄生蜂的发育受到严重阻碍,其成虫体型较小,且宿主的寿命显著缩短。这种温度依赖性的相互作用可能对生态系统的功能和服务产生深远影响,尤其是在生物防治领域。例如,寄生蜂作为生物控制剂,其发育和生存能力的下降可能会影响其对农业害虫的控制效果,进而对生态平衡和农业生产造成潜在威胁。

本研究还强调了宿主性别在寄生蜂发育和宿主恢复中的作用。雌性宿主通常表现出更强的免疫反应和更丰富的代谢资源,这有助于它们在寄生蜂感染后维持较长的寿命和较高的恢复概率。然而,在某些温度条件下,如低温,雄性宿主的恢复能力显著下降,这可能与其生理特征或资源分配有关。因此,了解宿主性别与温度之间的相互作用对于预测和管理寄生蜂与宿主之间的关系具有重要意义。

总之,本研究揭示了温度在寄生蜂与宿主相互作用中的关键作用,尤其是在宿主恢复能力和寄生蜂发育成功率方面。随着全球气候变化的加剧,温度变化可能会显著改变这种互动模式,进而影响生态系统的稳定性和生物控制的效率。未来的研究需要进一步探讨温度对不同寄生蜂阶段和宿主性别的具体影响,以及这些影响如何在更广泛的生态背景下发挥作用。这将有助于我们更好地理解寄生蜂与宿主在气候变化条件下的适应策略,并为生态管理和生物防治提供科学依据。
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