濒危佛罗里达冠蝠(Eumops floridanus)夏季食性的地理与个体差异:分子条形码揭示的蛾类主食模式

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Journal of Mammalogy 1.5

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  城市化导致节肢动物多样性下降,威胁以昆虫为食的濒危物种生存。本研究通过分子代谢条形码技术(ZBJ/ANML引物对),首次系统分析了佛罗里达冠蝠(E. floridanus)在城市化梯度下的食性特征,发现其以鳞翅目(尤其夜蛾科)为主食且存在跨种群共性,为这一濒危物种的保护管理提供了关键生态学依据。

  

城市化进程正在全球范围内加速生物多样性的丧失,其中节肢动物作为陆地食物网的基础,其数量锐减尤为令人担忧。这种下降对依赖昆虫为食的蝙蝠等物种构成了严重威胁。在众多受影响的蝙蝠物种中,濒危的佛罗里达冠蝠(Eumops floridanus)因其独特的种群结构和有限的栖息地范围而成为保护生物学关注的焦点。这种蝙蝠仅分布于佛罗里达州南部,其栖息地正被快速的城市扩张所蚕食,但人们对它们的食性特征及其在不同环境条件下的变化知之甚少。

佛罗里达大学野生动物生态与保护系的Elysia N. Webb等研究人员在《Journal of Mammalogy》发表了一项开创性研究,首次采用高通量分子代谢条形码技术,系统分析了佛罗里达冠蝠的食性特征及其在城市化梯度下的变化规律。这项研究不仅填补了该物种生态学知识的空白,更为制定针对性的保护策略提供了科学依据。

研究团队采用了两种互补的引物组(ZBJ-ArtT1C/ZBJ-ArtR2和LCO1-1490/CO1-CFMRa)进行DNA扩增,通过Illumina MiSeq平台对采集自三个不同城市化程度区域(高度城市化的迈阿密大都会区GMA、中等城市化的Babcock-Webb野生动物管理区BWWMA和低度城市化的Avon Park空军靶场APAFR)的42份粪便样本进行了测序分析。样本采集时间集中在2017年5月至7月,以控制季节性变化的影响。研究人员还通过景观异质性指标(平均分形维度和斑块密度)量化了各研究区域的环境特征。

研究结果揭示了几个重要发现:

"地理变异"部分显示,尽管三个区域的蝙蝠都主要以鳞翅目(尤其是夜蛾科Erebidae、螟蛾科Noctuidae和舟蛾科Notodontidae)、鞘翅目和直翅目昆虫为食,但食性组成存在细微差异。高度城市化区域GMA的蝙蝠食性中鳞翅目比例(91%)显著高于低度城市化区域APAFR(67%),而直翅目和鞘翅目的比例则呈现相反趋势。引人注目的是,蝙蝠食性中检测到多种重要农业害虫,包括鞍背舟蛾(Heterocampa guttivitta)和草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)等,这些害虫在超过78%的样本中被检出。

"个体变异"分析表明,虽然不同性别蝙蝠的食性没有显著差异,但亚成年个体与成年个体在食性组成上存在明显区别。亚成年个体摄食更多的膜翅目昆虫,且直翅目(16%)、鞘翅目(12%)和双翅目(2%)的比例高于成年个体,而鳞翅目的比例(68%)则低于成年个体(86%)。

研究的技术方法亮点包括:1)采用双引物策略减少扩增偏倚;2)使用39km缓冲区分析景观特征;3)通过98.5%相似度对OTU进行聚类;4)应用BOLD数据库进行物种鉴定;5)采用标准化Levin指数和Pianka指数分析生态位特征。

讨论部分强调了几个关键发现:首先,与早期基于形态学的研究不同,分子方法揭示了鳞翅目是该物种的主要食物来源,这一发现修正了此前认为鞘翅目是主要食物的认知。其次,尽管存在遗传分化,不同地理种群的食性表现出高度重叠(APAFR与GMA重叠度达0.88),表明该物种可能具有跨区域的相似资源选择策略。值得注意的是,景观异质性最高的BWWMA区域表现出最丰富的食性多样性,暗示栖息地复杂性对维持蝙蝠食物资源的重要性。

这项研究的保护意义在于:1)确认了佛罗里达冠蝠作为农业害虫天敌的潜在生态服务价值;2)揭示了城市化对食性的影响主要体现在猎物组成比例而非多样性上;3)为制定基于景观管理的保护策略提供了依据。研究人员建议未来应加强季节性食性变化研究和猎物可获得性评估,以更全面地理解这一濒危物种的生态需求。

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