捕食者经验塑造鱼类行为与耐热性:入侵尼罗尖吻鲈对东非湖泊猎物的跨代影响

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Current Zoology 1.6

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  本研究针对入侵物种尼罗尖吻鲈(Lates niloticus)对东非湖泊猎物鱼类的长期生态影响,通过行为学与生理学实验揭示:经历60年共存后,三种猎物鱼仍无法识别入侵者气味风险,但同种干扰信号能触发集群行为;而存在栖息地重叠的伪丽鱼(Pseudocrenilabrus multicolor)种群则表现出对入侵与原生捕食者气味的差异化响应,证实捕食经验是风险感知的关键调节因子。

  

研究背景
东非维多利亚湖流域因20世纪60年代尼罗尖吻鲈(Lates niloticus)的入侵经历了生态剧变,导致约40%的特有慈鲷物种灭绝。尽管已过去60年,这种顶级捕食者与本土鱼类的相互作用机制仍不明确。更严峻的是,气候变化使该区域水温以每年0.079℃的速度上升,形成"捕食压力+升温"的双重胁迫。传统观点认为猎物会进化出对入侵者的识别能力,但加拿大麦吉尔大学Veronica Groves团队在《Current Zoology》的研究挑战了这一认知——他们发现猎物对入侵者的反应存在惊人的种内与种间差异。

关键技术方法
研究在乌干达Nabugabo湖开展现场实验,采用:(1)集群行为观测系统量化银带鲃(Rastrineobola argentea)、沙氏非洲鲶(Brycinus sadleri)和未成熟 haplochromine慈鲷对尼罗尖吻鲈气味、同种干扰信号(DC)的响应;(2)临界热最大值(CTMax
)、激惹温度(TAg
)等生理指标测定,比较沼泽与湖缘伪丽鱼种群对原生鲶鱼(Clarias gariepinus)与入侵者气味的耐热性差异;(3)线性混合模型分析体重、刺激类型等变量效应。

研究结果

种间捕食经验差异

  • 集群行为:三种猎物鱼对尼罗尖吻鲈气味均无显著行为调整,但DC使集群规模平均增加47%(P=0.04),证实非致命信号在风险沟通中的普适性。
  • 耐热性:CTMax
    无组间差异(36.01-37.81℃),但 haplochromine慈鲷的TAg
    (33.92℃)显著高于其他物种,其狭窄热窗口(3.89℃)暗示高温适应策略分化。

种内经验差异

  • 湖缘伪丽鱼(接触入侵者)对尼罗尖吻鲈与原生鲶鱼气味表现相似:CTMax
    降低1.2℃(P<0.001),而沼泽种群仅对鲶鱼气味敏感。
  • 体型效应:大个体湖缘鱼在危险信号下更早激惹(斜率=-2.1),而沼泽鱼则呈现"体型越大越耐受"的反向模式,反映栖息地特异的能量分配策略。

讨论与意义
该研究首次揭示:(1)即使经历30-60代共存,猎物仍可能保持对入侵者的"天真性"(na?veté),这与全球meta分析需200代才能建立防御的结论形成对比;(2)同种干扰信号可作为保护濒危物种时替代警报信号的伦理选择;(3)耐热性响应差异表明,沼泽种群通过放弃对无效威胁的响应来节约能量,这与其低氧环境下的生活史策略(如早熟、小卵型)一致。

这些发现为理解"入侵生物-气候变暖"协同效应提供了新视角:在尼罗尖吻鲈持续威胁下,R. argentea等经济鱼种的低CTMax
可能加剧渔业危机,而伪丽鱼的种群分化模式则证明微生境差异能驱动快速表型适应。研究建议将"捕食经验梯度"纳入入侵物种管理框架,并为热带湖泊保护提供了关键生理阈值数据。

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