草蛛(Agelenopsis pennsylvanica)的网布局更多地受到夜间人造光的影响,而非猎物的影响

《Animal Behaviour》:Web placement in grass spiders ( Agelenopsis pennsylvanica) is driven more by artificial light at night than by prey

【字体: 时间:2025年11月03日 来源:Animal Behaviour 2.1

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  人工光对草蜘蛛Agelenopsis pennsylvanica筑网位置的影响研究。实验发现蜘蛛在无猎物时更倾向于将网建在人工光源附近(79% vs 29%),且网距光源更近(P=0.007)。当存在猎物时,控制组蜘蛛(29%)多选择靠近猎物位置,而光照组仍偏好光源(79%),且网距光源更近、离猎物更远。研究揭示人工光可能通过改变蜘蛛空间利用模式,影响其捕食效率,并可能形成"生态陷阱"。

  
韦斯·沃尔什(Wes Walsh)| 亚历克斯·M·温索尔(Alex M. Winsor)| 伊丽莎白·M·雅各布(Elizabeth M. Jakob)
美国马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst, MA, U.S.A.)有机与进化生物学研究生项目
人类改造后的环境(如夜间的人造光,简称ALAN)会干扰许多动物的觅食、休息、繁殖和定向行为。这种人造光被认为是导致全球昆虫数量下降的原因之一。研究发现,被静止光源吸引的昆虫中有高达三分之一会在日出前因精疲力竭或被天敌捕杀而死亡。许多食虫脊椎动物会靠近人造光源捕猎更多猎物,但很少有研究探讨无脊椎捕食者是否也会利用人造光。在本研究中,我们探讨了人造光和猎物如何影响草蛛Agelenopsis pennsylvanica(属于圆蛛科,Agelenidae)的网状结构。我们将蜘蛛饲养在透明侧面的饲养箱中,并在其中一个角落放置光源。在第一个实验中,光源整晚保持开启(光照处理组)或关闭(对照组),然后比较两组蜘蛛的网状结构。接下来,我们进行了一个“线索冲突”实验:在一个角落设置光源,而在另一个无光的角落放置猎物,再比较两组蜘蛛的网状结构。在没有猎物的情况下,对照组蜘蛛的网位置是随机的;而光照处理组的蜘蛛更倾向于在光源所在角落织网,并且它们的网距离光源更近。当有猎物存在时,对照组蜘蛛更倾向于在猎物附近织网,而光照处理组的蜘蛛仍然更倾向于在光源附近织网,且它们的网距离光源更近,同时距离猎物更远。在野外环境中,这种行为可能会使它们聚集在猎物密集且有人造光照射的区域。然而,最近的报告显示城市中的昆虫正在进化出减少对光源反应的行为。如果蜘蛛继续将光源作为优先选择,那么随着接近光源的昆虫数量减少,人造光可能会成为对蜘蛛的生态陷阱。这项研究揭示了人类活动在时间尺度上对生态系统影响的复杂性。

研究方法

方法

Agelenopsis pennsylvanica分布于整个北美地区。它们的网呈漏斗形,由一片宽大的丝网构成,中间逐渐收窄形成一个管状避难所(图1b)。蜘蛛会静止在避难所的入口处(图1a, c),等待缠在丝网中的猎物(Kaston, 1948)。这些蜘蛛首先构建一个简单的避难所,然后再添加连接部分(W. Walsh,个人观察)。它们在夜间更为活跃,但也会在白天活动。

实验1

光照处理组的蜘蛛织的网距离光源明显更近(使用Wald卡方检验的广义线性模型:χ21,36 = 7.259,P = 0.007;图3a)。79%的光照处理组蜘蛛和29%的对照组蜘蛛在光源所在的角落织网。两组在角落选择上存在显著差异(Fisher精确检验:P = 0.007;图3b)。

讨论

我们的研究表明,无论是否有猎物存在,Agelenopsis pennsylvanica都更倾向于在人造光源附近织网。实验1证实了这一点。饲养箱中光照区域和无光区域的温度没有差异;在没有人造光刺激的情况下,对照组蜘蛛的网位置是随机的,这表明光照是驱动光照处理组蜘蛛织网行为的主要因素。值得注意的是,即使我们放置了猎物,这一行为也没有改变。

作者贡献

韦斯·沃尔什(Wes Walsh):负责撰写初稿、方法设计、实验实施、数据分析、概念框架的构建。 亚历克斯·M·温索尔(Alex M. Winsor):负责撰写、审稿与编辑工作以及数据分析。 伊丽莎白·M·雅各布(Elizabeth M. Jakob):负责撰写、审稿与编辑工作,同时提供监督和支持以及资金筹集。

数据获取

数据以补充材料的形式提供。

利益声明

无利益冲突。

致谢

感谢理查德·布拉德利(Dr. Richard Bradley)在物种鉴定方面的帮助,以及詹妮弗·范维克(Dr. Jennifer VanWyk)在本研究初期提供的指导。劳拉·菲格罗亚(Dr. Laura Figueroa)和杰里米·安德森(Dr. Jeremy Andersen)对论文提出了有益的建议。
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