黑腹果蝇与斑翅果蝇间不对称生殖干扰的性别特异性机制及其生态意义

本研究针对入侵物种斑翅果蝇(Drosophila suzukii)与近缘种黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的竞争机制，通过行为学实验首次揭示雌雄个体共同参与的生殖干扰现象。研究发现雄性D. suzukii对D. melanogaster表现出更强的异种定向行为(7.5% vs 4.4%)，其交配成功率在混养条件下显著降低至45%，卵产量减少98.6%。该发现为解释物种竞争排斥提供了新理论视角，并为生物防治提供了潜在靶点。

　　

在自然界中，近缘物种间的生存竞争往往暗藏玄机。斑翅果蝇(Drosophila suzukii)作为原产亚洲的入侵物种，自2008年起在欧洲和南美造成严重经济损失，其与全球广布种黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的生态位重叠引发科学界关注。传统Lotka-Volterra竞争模型难以完全解释二者间的竞争排斥现象，而生殖干扰理论为此提供了新视角。先前研究仅关注雄性D. melanogaster对雌性D. suzukii的干扰，忽视了雌性D. melanogaster可能产生的影响，这一认知空白亟待填补。

安徽师范大学的研究团队通过系统的行为学实验，首次揭示了D. melanogaster雌雄个体共同作用于D. suzukii的不对称生殖干扰机制。研究采用视频追踪技术记录40分钟求偶行为，建立单养(DSS/DMS)与混养(DC)三种培养体系，量化7种求偶行为参数。通过广义线性模型(GLM)分析交配成功率、卵产量等数据，结合黑暗条件(DCD)实验验证视觉信号作用。

在行为特征方面，研究发现D. suzukii表现出独特的求偶模式：其翅膀开合展示时间(177.44±99.201秒)显著长于D. melanogaster(53.4±38.889秒)，但交配成功率(80.77%)低于后者(97.5%)。混养条件下，D. suzukii的异种定向时间比例(7.5%)和触碰频率(29.619%)均显著高于D. melanogaster，证实其更易被异种干扰。

关键的生殖干扰效应体现在：D. suzukii在混养时交配成功率骤降至45%，卵产量显著降低；而D. melanogaster的卵产量反增。黑暗实验中D. suzukii交配完全失败，揭示其依赖视觉信号的脆弱性。研究识别出两类干扰机制：信号干扰(视觉信号混淆)和错误求偶(时间资源浪费)。

讨论部分指出，这种不对称干扰源于两性识别系统的差异：D. melanogaster能利用化学信号(如cVA和CHCs)和黑暗环境交配，而D. suzukii主要依赖视觉信号。该发现为解释D. suzukii入侵过程中的竞争劣势提供了行为学基础。研究者建议结合昆虫绝育技术，利用D. melanogaster实施生物防治，但强调需进一步验证田间适用性。

这项发表于《Animal Behaviour》的研究，首次系统阐明D. melanogaster雌雄个体共同参与的生殖干扰机制，为入侵生物学和物种竞争理论提供了重要案例。其创新性地揭示视觉信号在生殖干扰中的关键作用，为开发基于行为干扰的绿色防控技术奠定了理论基础。