种内竞争驱动寄生蝇Philornis downsi在宿主卵孵化期提前产卵的生态适应机制

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:Ecology and Evolution 2.3

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  这篇研究揭示了入侵性寄生蝇Philornis downsi(P. downsi)在加拉帕戈斯群岛与达尔文雀类宿主系统中共进化过程中,种内竞争如何驱动其产卵时间前移至宿主孵化期。通过长期观测(2012-2024年)和对比大陆种群,发现高寄生压力下P. downsi通过调整产卵时序(oviposition timing)应对资源竞争,表现为孵化期产卵比例达29%,显著高于原生地厄瓜多尔大陆(0%)。研究创新性提出空间聚集效应(spatial clustering effect)与平均感染强度(mean infestation intensity)的交互作用模型,为理解宿主-寄生虫协同进化提供新视角。

  

种内竞争促进宿主卵孵化期产卵的生态机制

ABSTRACT
研究背景显示鸟类生物多样性下降与入侵寄生虫密切相关。加拉帕戈斯群岛特有的达尔文雀正面临入侵寄生蝇P. downsi的严重威胁,其幼虫通过寄生雏鸟鼻腔和耳道导致高死亡率。过去十年间,该蝇的感染率持续上升,并出现从专性雏鸟寄生转向在宿主孵化期产卵的异常行为。

3.1 感染模式动态
2020-2022年监测数据显示,宿主巢密度与同时活跃巢的平均感染强度存在显著交互作用。当平均感染强度低时(-1 SD),巢密度增加导致每雏鸟感染强度上升3.2倍;而高感染强度下(+1 SD)则呈现相反趋势。这种"稀释效应"表明:在低竞争环境下,空间聚集吸引更多成蝇(fly attraction hypothesis),但高竞争时蝇群会均匀分布。

3.2 孵化期产卵现象
长期数据(2012-2024)显示,28.8%的废弃孵化巢出现P. downsi幼虫,且绿莺雀(Green Warbler Finch)的感染率是小树雀(Small Tree Finch)的2.2倍。关键发现是:当标准化巢密度>0.251且平均感染强度>0.219 SD时,孵化期产卵概率显著提升(p<0.001)。幼虫可能采取两种生存策略:直接取食孵卵成鸟,或"等待"雏鸟孵化(waiting strategy)。

4.3 物种特异性差异
绿莺雀因13.2m的较小领域半径形成更高巢密度(p<0.001),这解释了其孵化期感染率更高的现象。对比研究发现,大陆种群中虽有3种Philornis共存(P. downsi、P. niger、P. falsificus),但未发现孵化期产卵案例,表明该行为是岛屿强竞争下的特殊适应。

  1. 进化意义
    研究提出"竞争-时序权衡"模型:在高密度下,提前产卵虽降低每巢感染强度(减少29.5%),但能延长巢活动时间(+31%)并提高幼虫成熟率(+37%)。这种快速行为分化可能源于表观遗传调控,为入侵生物适应性进化研究提供了典型案例。该发现对保护加拉帕戈斯濒危鸟类具有重要预警价值,建议优先开发针对成蝇嗅觉定位(olfactory cues)的防控策略。
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