三营养级视角下叶蜂Stigmella sorbi产卵偏好与后代表现的非关联性解析

这篇研究通过长期观测（1992-2007年）揭示了叶蜂Stigmella sorbi在花楸树（Sorbus aucuparia）上的产卵偏好与幼虫生存表现的非适应性关联。研究发现，尽管幼虫在长营养枝上存活率更高，但雌蜂并未表现出对特定枝条或叶片的偏好；而基小叶的产卵偏好可能源于雌蜂避光与捕食风险的行为策略，而非后代利益。研究挑战了传统偏好-性能假说（PPH）与植物显性假说，提出最优觅食理论（OFT）或能更好解释其空间分布模式。

　　

引言

植食性昆虫的非随机分布常被假设为适应性行为，但大量研究未能证实这一假设。本研究以叶蜂Stigmella sorbi-花楸树系统为模型，通过偏好-性能假说（PPH）、最优觅食理论（OFT）和植物显性假说的三重视角，探讨产卵位点选择的适应性意义。

材料与方法

研究在俄罗斯西北部北极圈附近的基洛夫斯克开展，历时16年（1992-2007）。通过记录叶蜂幼虫潜道分布（产卵替代指标）、枝条类型（生殖枝/营养枝）、复叶内小叶位置等数据，结合幼虫存活率、茧重及寄生率等指标，分析空间分布与适应性关联。

结果

1. 资源分布与利用

花楸树三种枝条（短营养枝、长营养枝、生殖枝）中，短枝占比最高（图2A），但叶面积分布均衡（图2C）。叶蜂产卵量与叶面积呈正比（图2D），但幼虫在长营养枝存活率显著高10%（图2F）。

2. 基小叶偏好之谜

雌蜂显著偏好基小叶（图4F），但其幼虫的植物抗性（早期死亡率）和寄生蜂攻击（后期死亡率）均不受小叶位置影响。这种偏好可能通过减少雌蜂光照暴露和捕食风险提升适合度。

3. 密度依赖效应

高密度年份中，基小叶产卵偏好减弱，潜道分布更均匀（图5）。共享叶片的幼虫早期死亡率显著升高（34.2% vs 20.5%），但茧重无差异，表明竞争主要影响初期存活。

讨论

PPH的局限性

幼虫在长营养枝的生存优势未驱动雌蜂偏好，可能因搜索成本过高。这与PPH预测不符，但符合OFT的“最小成本-最大收益”原则。

显性假说的悖论

随机枝条选择支持资源显性假说，但基小叶偏好（低显性位点）与之矛盾，暗示雌蜂行为可能优先自身而非后代利益。

进化意义

研究强调了三营养级互作（植物-叶蜂-寄生蜂）的动态复杂性，提出整合PPH、OFT和显性假说的必要性，以更全面解析植食性昆虫的空间生态学策略。

（注：全文数据均基于原文图表及结论，未添加主观推断；专业术语如PPH/OFT等均按原文格式标注。）