土地利用与农业活动对蜘蛛专食性蝙蝠饮食组成的DNA元条形码解析

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Metabarcoding & Metagenomics

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  本研究通过DNA元条形码技术,揭示了土地利用类型和农业活动(尤其是畜牧业)对蜘蛛专食性蝙蝠(Myotis emarginatus)饮食组成的影响。研究人员分析了伊比利亚半岛和法国南部16个母系群落的318份粪便样本,鉴定出241种猎物,发现蜘蛛(Araneae)和家畜害虫蝇类(Muscidae)是其主要食物来源。结果表明,蝙蝠饮食多样性受季节和景观特征调控,森林覆盖和城市化程度显著影响害虫消耗。该研究为理解蝙蝠生态适应及农业生态系统服务提供了重要依据。

  

在人类主导的景观改造和农业集约化背景下,生物多样性正面临前所未有的挑战。昆虫种群衰退已引发级联效应,波及以昆虫为食的蝙蝠等捕食者。其中,蜘蛛专食性蝙蝠(Myotis emarginatus)因其独特的觅食策略——依赖“拾取”(gleaning)捕食静止猎物(如蜘蛛和蝇类)而备受关注。然而,这一物种如何适应人为土地利用变化,尤其是畜牧业对其饮食生态的影响,尚缺乏系统性研究。为此,来自巴斯克地区的研究团队在《Metabarcoding》发表论文,通过大规模DNA元条形码分析,揭示了景观特征与蝙蝠饮食的复杂关联。

研究团队采用非侵入性采样法,从伊比利亚半岛和法国南部的16个母系群落收集了318份粪便样本,通过高通量测序(Illumina MiSeq)和生物信息学分析(VSEARCH、BLAST+)鉴定猎物组成。关键步骤包括:样本DNA提取(DNeasy PowerSoil Kit)、通用引物FWH1扩增、OTU聚类(97%相似度阈值)及数据库比对(GenBank/BOLD)。

研究结果

1. 饮食组成与季节性变化
样本中鉴定出253种猎物,蜘蛛(Araneae)占饮食总量的52%(wPOO),其中圆网蛛(如Araneus diadematus)占比最高(20%)。双翅目害虫(如家蝇Musca domestica)占29%,且其消耗与畜牧业密度显著相关。5月样本的饮食多样性显著高于7月,而蜘蛛在7月的占比更高,反映季节性猎物选择性变化。

2. 景观特征的影响
主成分分析(PCA)显示,森林覆盖率高的群落蜘蛛多样性更高,而城市化区域促使蝙蝠转向害虫消耗。障碍模型(hurdle model)表明,当10公里半径内牛群数量超过2000头时,蝙蝠显著增加害虫蝇类摄入,但其饮食占比受森林和城市用地比例调控。

3. 生态适应与保护启示
研究发现,M. emarginatus在自然和人为环境中均能高效利用资源:在森林中依赖蜘蛛,在畜牧区转向害虫控制。这种双重策略凸显其对生境退化的适应性,但也提示单一栖息地保护不足。例如,地中海群落的蜘蛛多样性更高,可能与灌丛生境相关;而城市化可能迫使蝙蝠依赖畜牧棚舍。

结论与意义
该研究首次在宏观尺度上证实了M. emarginatus饮食的“蜘蛛-害虫”双轨模式,其生态位可塑性为农业景观中的生物防治提供了新视角。然而,依赖畜牧业的种群可能因农业转型(如集约化养殖或杀虫剂使用)面临风险。未来需结合栖息地多样性与可持续农业实践,以维持这一物种的生态服务功能。研究同时展示了DNA元条形码在捕食者饮食研究中的优势与局限(如定量准确性),为后续方法学优化提供了参考。

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