童年目睹同类相食经历对捕食螨(Amblyseius herbicolus)成虫行为的跨发育阶段影响研究

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Oecologia 2.4

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  本研究首次揭示了捕食螨(Amblyseius herbicolus)幼体期目睹成虫同类相食行为会显著提升其成虫阶段的同类相食倾向(2.5倍增幅)。通过精巧设计的双实验体系,证实该效应源于对成虫行为的观察学习而非单纯接触被刺穿卵,且排除了选择性死亡干扰。研究为动物行为发育的"廷伯根四问"中个体发育(ontogeny)维度提供了重要案例,对理解种内捕食行为的代际传递机制具有突破性意义。

  

Abstract
同类相食在动物界普遍存在,但其个体发育机制研究相对匮乏。本研究以盲视捕食螨Amblyseius herbicolus为模型,发现幼体期暴露于卵食性成虫的个体,其成虫阶段同类相食发生率较未暴露组高2.5倍。关键对照实验表明,这种效应并非源于接触被刺穿卵的经历——人工刺穿卵的处理组未出现行为改变。幼体期死亡率未显著增加,排除了行为表型选择的可能性。这是首项证实幼体期目睹同类相食会塑造成虫行为模式的研究。

Introduction
发育过程中生态角色的反转现象在自然界广泛存在,如幼体阶段为猎物、成虫阶段转为捕食者的情形。以往研究多关注种间互作的发育可塑性,而对同类相食行为的个体发育机制知之甚少。植绥螨科(Phytoseiidae)作为典型的捕食性螨类,其同类相食行为通常呈现不对称的发育阶段特异性——成虫捕食幼体和卵。本研究聚焦雌性孤雌生殖的A. herbicolus,探究幼体期经历对成虫同类相食行为的影响。

Material and methods
实验采用双阶段设计:预备阶段将新孵化幼体分为三组——与食卵成虫共处组、单独接触卵组、空白对照组;测试阶段评估各组发育为成虫后的食卵行为。实验单元为5cm直径培养皿,以Typha花粉作为基础食物,通过每日更换5枚同种卵维持刺激。关键创新点包括:

  1. 在预备阶段第3天暂停花粉供应以激发食卵行为
  2. 人工刺穿卵对照排除食物信号干扰
  3. 采用生存分析(Cox比例风险模型)控制发育差异

Results
发育曲线显示三组幼体存活率无显著差异(P=0.9)。暴露组中78.9%幼体实际观察到食卵行为,显著高于单独卵组的17.6%(P<0.0001)。成虫测试显示:

  • 暴露组成虫食卵概率达45%,显著高于对照组(15-20%)
  • 成功食卵者的平均食卵数无组间差异(约2枚/天)
  • 人工刺穿卵组未引发行为改变,证实观察学习的特异性

Discussion
这项突破性发现引发三个关键讨论:

  1. 学习机制:盲视螨类可能通过化学线索(如消化酶)识别同类捕食行为,这种跨发育阶段的社会学习在无脊椎动物中极为罕见。
  2. 实验室适应性:虽然实验室种群可能强化了食卵倾向,但Typha花粉的抑制效应表明该行为仍受生态调控。
  3. 理论意义:完美呼应廷伯根(N. Tinbergen)行为学框架,特别是填补了个体发育维度在同类相食研究中的空白。

未来研究可拓展至亲属识别(kin recognition)场景,探究对亲属vs非亲属食卵行为的差异化学习效应。该发现对生物防治中天敌规模化饲养具有直接指导价值——维持优质食物供给可有效抑制培养体系内的同类相食级联效应。

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