城市环境中树皮栖息社会性拟蝎的分布规律:生物互作而非栖息地复杂性主导其生存策略

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Biologia 1.4

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  本研究聚焦城市化进程中树皮栖息社会性拟蝎(Paratemnoides nidificator)的生态适应机制,通过系统分析巴西东北部高度城市化区域50棵树木的微生境特征与节肢动物群落,首次揭示蚂蚁(Formicidae)丰度是影响拟蝎分布的关键抑制因子(OR=0.03, p<0.01),而传统认知中的树木胸径(DBH)和高度分层无显著影响。该成果发表于《Biologia》,为理解城市生态系统中种间互作对无脊椎动物分布的调控作用提供了新范式。

  

城市化进程正在重塑地球生态系统,将自然栖息地转化为钢筋水泥丛林的同时,也催生了一批特殊的城市适应物种。在这片人造荒野中,树皮缝隙成为微型方舟,庇护着社会性拟蝎(Pseudoscorpiones)这类古老而神秘的节肢动物。然而,这些体长不足5毫米的捕食者如何在蚂蚁(Formicidae)主导的"城市丛林法则"中求生?巴西联邦伯南布哥大学的研究团队通过一项创新性研究给出了答案——不是栖息地结构,而是与蚂蚁的生死博弈最终决定了拟蝎的生存版图。

研究团队在累西腓市大学校园内选取50棵具软木树皮的树木,采用标准化15分钟采样法系统收集不同高度层(10-180 cm)的节肢动物群落。通过广义线性混合模型(GLMM)和空间聚集指数分析,发现拟蝎Paratemnoides nidificator的分布呈现显著聚集模式(CCI=9.49),且其存在概率与蚂蚁丰度呈强负相关(z=-2.953, p=0.003)。令人意外的是,树木胸径(β=0.001, p=0.954)和高度分层(χ2=0.52, p=0.77)均无显著影响。

主要技术方法
研究采用空间分层抽样策略,使用GPS定位50棵样树并测量胸径(DBH)。通过人工采集保存于70%酒精的标本,结合形态学鉴定确认拟蝎物种构成。运用Kruskal-Wallis检验分析高度偏好性,通过指示物种分析(Φ系数)和Fisher精确检验评估种间互作,采用Cox聚集指数量化空间分布格局。

结果解析

  1. 物种组成与分布特征
    690个节肢动物样本中,拟蝎占19%(n=132),其中98%为P. nidificator。该物种在中间层(0.9 m)略多(n=46),但无统计学差异(Φ=0.06, p=0.99),打破传统认知中节肢动物的垂直分层规律。

  2. 蚂蚁的压制效应
    优势蚂蚁Paratrechina longicornis和Azteca sp.构成70.17%的蚁群。其与拟蝎的共现概率显著低于随机预期(OR=0.03),GLMM模型显示蚂蚁每增加1个体,拟蝎出现概率下降3.242个单位。

  3. 空间分布模式
    拟蝎呈现非随机聚集分布,这种格局不受空间网格分辨率影响,暗示种内协作或资源斑块化可能是其适应城市环境的生存策略。

结论与启示
该研究颠覆了"栖息地结构主导城市物种分布"的传统认知,首次证实社会性拟蝎P. nidificator在城市化环境中的生存主要受制于与蚂蚁的拮抗关系。这种压制效应可能源于:①小型蚂蚁(如P. longicornis)的直接捕食压力;②资源竞争导致的生态位压缩。研究为理解城市生态系统中的"微型食物网"调控机制提供了新视角,强调保护城市生物多样性时需关注肉眼难见的种间互作网络。

值得注意的是,与巴西塞拉多自然生态系统中拟蝎-蚂蚁的互利关系不同,城市环境可能改变了这种互作的本质——当蚂蚁体型较小且攻击性强时,拟蝎从"蚂蚁猎手"沦为"被驱逐者"。这一发现为城市生态系统的"生物互作梯度理论"提供了关键证据,提示城市化可能重塑物种间的原始平衡。

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