一种以花粉为食的蝇类 Incurviseta cf. maculifrons（双翅目：Lauxaniidae）在澳大利亚阿尔卑斯地区的授粉生态学及其口器形态研究

《Physiological Entomology》：The pollination ecology and mouthpart morphology of a pollen-feeding fly Incurviseta cf. maculifrons (Diptera: Lauxaniidae) in the Australian Alpine

阿尔卑斯果蝇（Incurviseta cf. maculifrons）作为传粉者的生态与形态学研究。该研究在澳大利亚科西乌索科国家公园记录了该果蝇对23种植物的访花行为，发现其体内携带大量单一或两种植物的花粉（中位数4118粒），并首次描述其口器形态，包括未展开的伪气管和感觉毛，推测这些结构适应花粉采集与处理。研究表明该果蝇可能是高海拔地区重要的传粉昆虫，但需进一步探讨幼虫生态及与其他果蝇种类的对比。

　　在高海拔和高纬度地区，花访性双翅目昆虫（Diptera）展现出了显著的多样性与丰富性。这类昆虫在生态系统中扮演着重要的角色，尤其是作为植物的传粉者。然而，关于花访性双翅目昆虫的生态学研究相对不足，特别是在它们的传粉行为、取食机制以及对植物繁殖的影响方面。本文通过研究澳大利亚阿尔卑斯地区Kosciuszko国家公园内一种常见的Lauxaniidae科飞虫——*Incurviseta* cf. *maculifrons*（Malloch, 1925）的花访行为、花粉负载及取食习性，为理解这一类昆虫在高海拔生态系统中的生态功能提供了新的视角。

*Incurviseta* cf. *maculifrons*是一种体型较小的飞虫，其体长约为2.9毫米。研究者在Kosciuszko国家公园的两个不同海拔区域（分别位于树线以下和树线以上）进行了为期数月的观察和采样工作。这两个区域涵盖了澳大利亚阿尔卑斯地区的主要植物群落类型，包括草甸、稀疏林地、灌木丛和沼泽等。研究团队记录了该飞虫在1500分钟的观察时间内访问了23种植物，并对32只个体进行了腹部解剖，以分析其体内花粉的种类和数量。结果显示，这些飞虫通常只携带一种或两种植物的花粉，且每只个体的花粉数量差异较大，从56粒到18,296粒不等，平均数量为1.59种，标准差为0.67。值得注意的是，大多数个体在身体上携带的花粉数量较少，通常在0到108粒之间，且这些花粉几乎全部来自单一植物种类，比例中位数达到0.7。

在花粉取食方面，*Incurviseta* cf. *maculifrons*的口器结构显示出与花粉取食相关的特征。研究团队利用扫描电子显微镜（SEM）对飞虫的口器进行了详细观察，发现其具有“展开的伪气管”和“伪气管间的感觉器”，这些结构可能在花粉的获取和感知中起到关键作用。伪气管之间的空间大小与所取食的花粉粒径相匹配，这可能意味着飞虫通过调整口器结构来适应不同种类的花粉。此外，伪气管的表面具有明显的刮擦结构，可能有助于飞虫从雄蕊上刮取花粉。这些特征表明，*Incurviseta* cf. *maculifrons*在形态上已经进化出适应花粉取食的特殊结构，进一步支持其作为花粉取食者（pollinivore）的分类。

研究还发现，尽管该飞虫的花粉负载量相对较小，但其在传粉过程中的作用不容忽视。在澳大利亚阿尔卑斯地区的高海拔区域，植物的花粉传播可能受到环境变化的影响，而*Incurviseta* cf. *maculifrons*作为一种潜在的重要传粉者，其角色值得深入研究。此外，该飞虫的花粉运输行为表明，其在植物繁殖过程中可能起到了关键作用。然而，研究也指出，目前对于该物种的幼虫生态尚缺乏了解，这对全面评估其在生态系统中的功能具有重要意义。

在植物群落方面，研究区域内的开花植物种类繁多，但*Incurviseta* cf. *maculifrons*并未访问所有植物，尤其避开了某些高度开花的灌木和树木。例如，虽然这些植物在当地的植物群落中具有较高的数量和较长的开花期，但该飞虫并未对其表现出兴趣。这种选择性可能与竞争有关，因为这些植物的花粉可能已经被其他花访性昆虫大量利用，而*Incurviseta* cf. *maculifrons*则倾向于访问那些被较少其他昆虫访问的植物，如*Asteraceae*（菊科）中的部分物种，以及*Wahlenbergia ceracea*和*Euphrasia collina*等。这种行为可能有助于减少与其他传粉者的竞争，提高其在特定植物群落中的生存机会。

进一步的分析显示，该飞虫在不同植物种类之间的花粉取食行为存在一定的选择性。例如，其在*Asteraceae*植物上的取食频率较高，且所携带的花粉种类与这些植物高度匹配。然而，其在其他植物上的取食行为则相对较少。这种现象可能与植物的形态特征、花粉的营养成分或飞虫的感官偏好有关。例如，*Asteraceae*植物的花粉粒径较小，而该飞虫的伪气管间距也与之相符，这可能意味着其在取食时更倾向于处理较小的花粉颗粒。此外，研究还发现，该飞虫的花粉负载在个体之间存在显著差异，部分个体携带的花粉数量远高于平均水平，这可能表明某些个体在传粉过程中具有更高的效率。

研究团队还对*Incurviseta* cf. *maculifrons*的口器结构进行了详细的观察和分析。通过SEM图像，他们发现该飞虫的口器具有多个伪气管，其中一对“展开的伪气管”位于唇部的顶端。这些伪气管的表面具有不规则的结构，可能用于刮取或破碎花粉颗粒。伪气管之间的间距约为27微米，与所取食的花粉粒径相匹配，这可能表明该飞虫的口器结构在进化过程中适应了特定的花粉粒径。此外，伪气管之间还分布着多种感觉器，这些结构可能在花粉的识别和获取过程中起到重要作用。例如，这些感觉器可能通过化学或机械感知来引导飞虫选择特定的植物进行取食。

在生态功能方面，研究指出，尽管*Incurviseta* cf. *maculifrons*的花粉负载量相对较小，但其在高海拔植物繁殖中的作用可能被低估。许多植物在传粉过程中只需要少量的花粉即可实现有效的繁殖，因此即使个体携带的花粉数量不多，只要这些个体能够频繁访问植物并携带一致的花粉，就可能对植物的繁殖产生显著影响。此外，该飞虫的口器结构表明，其在花粉获取和运输过程中具有高度的适应性，这可能使其在高海拔环境中成为一种重要的传粉者。

然而，研究也指出，目前对于该飞虫的幼虫生态仍然缺乏了解。双翅目昆虫的幼虫通常不依赖成虫的花粉供给，而是独立觅食，可能以腐烂的植物组织或动物尸体为食。这种独立的取食行为意味着，该飞虫的幼虫可能对高海拔生态系统的其他功能产生影响，例如分解有机物或控制某些植物种群的繁殖。因此，未来的研究需要进一步探索*Incurviseta* cf. *maculifrons*幼虫的生态角色，以全面评估其在生态系统中的贡献。

综上所述，*Incurviseta* cf. *maculifrons*在澳大利亚阿尔卑斯地区的花访行为和花粉取食模式表明，它可能是一种重要的传粉者。其口器结构的适应性、花粉负载的高一致性以及对特定植物群落的偏好，都为理解其生态功能提供了重要线索。然而，由于对其幼虫生态和传粉效率的研究尚不充分，该物种在生态系统中的整体作用仍需进一步探讨。未来的研究应重点关注其他*Incurviseta*物种的生态学特征，以及花访性双翅目昆虫在不同生态系统中的双重生态服务（如成虫传粉和幼虫对植物或土壤的分解作用），以更全面地评估它们在生态系统中的重要性。此外，随着气候变化和人类活动对高海拔生态系统的影响加剧，了解这类昆虫的生态适应性和变化趋势，将有助于制定更有效的保护策略，确保其在植物繁殖和生态系统稳定中的关键作用得以维持。