极端高温事件时机对宿主-寄生蜂互作的影响：寄生期热暴露破坏自上而下的生物控制

随着气候变化加剧，极端高温事件频发，但其对物种互作的影响机制尚不明确。研究人员通过9种热带果蝇-寄生蜂组合实验，首次揭示热暴露时机（寄生前/中/后）对互作的影响。发现寄生期热暴露显著降低寄生率（最高达20倍），且效应多为累加性。该研究为预测气候变化下群落动态提供了关键理论依据，对农业害虫防控具有重要启示。

　　

气候变化正以前所未有的速度重塑地球生态系统，其中极端高温事件的频率和强度增加尤为显著。虽然单个物种对高温的响应已有较多研究，但高温如何影响物种间的相互作用——这些维系生态系统功能的关键纽带——仍是未解之谜。特别值得注意的是，由于物种互作依赖于生理和发育阶段的精确协调，高温暴露的时机可能通过影响生物体不同发育阶段而产生差异化效应，这一假说亟需实验验证。

针对这一科学问题，来自捷克科学院（Czech Academy of Sciences）的Nicholas A. Pardikes团队在《Oecologia》发表了一项开创性研究。研究人员选取了澳大利亚北昆士兰热带森林中的3种果蝇（Drosophila birchii、D. bipectinata和D. simulans）与3种寄生蜂（Asobara sp.、Ganaspis sp.和Leptopilina sp.）构成的9种宿主-寄生蜂组合，通过实验室微宇宙实验系统研究了热暴露时机对互作的影响。研究发现当热暴露与寄生事件同时发生时，寄生率显著降低；在个别案例中，寄生后热暴露也会降低寄生成功率；而寄生前热暴露则几乎不产生影响。这些发现为理解气候变化下群落动态变化提供了新的理论视角。

研究采用了三个关键技术方法：(1)建立模拟自然温度变化的实验系统，设置常温（20°C均值）和极端高温（28°C均值）两种处理；(2)设计完全交叉实验，考察热暴露在寄生前/中/后三个时机的效应；(3)构建Nicholson-Bailey模型量化热暴露与寄生压力的累加效应。实验样本来自北昆士兰热带森林野外采集建立的实验室种群。

【热暴露时机对果蝇宿主的影响】

研究发现不同果蝇物种对热暴露的响应存在显著差异。D. birchii对高温最为敏感，7日龄幼虫经24小时高温暴露后，成虫存活率降低7.7倍（OR=0.13）。相比之下，D. bipectinata和D. simulans的发育速度在高温下反而加快6-7%，表现出更强的热耐受性。这种物种间差异提示气候变化可能改变群落中物种的相对竞争优势。

【热暴露时机对宿主-寄生蜂互作的影响】

从宿主生存率角度看，仅两个宿主-寄生蜂组合（涉及Asobara sp.）在特定热暴露时机下呈现显著变化。当热暴露与Asobara sp.寄生同时发生时，D. simulans存活几率增加26倍（OR=26.15）；而D. bipectinata在寄生前热暴露后存活率提高4.3倍（OR=4.3）。从寄生成功率看，六分之五的组合在寄生期热暴露后寄生率显著下降，其中Asobara sp.对D. birchii和D. simulans的寄生成功率分别降低10倍和20倍。值得注意的是，仅Leptopilina sp.在D. birchii上表现出寄生后热暴露导致寄生率下降4.2倍的现象。

【模拟验证累加效应】

通过改进的Nicholson-Bailey模型模拟发现，热暴露与寄生压力对宿主死亡率的影响主要表现为累加效应。除D. simulans-Asobara sp.组合外，其他组合的观测数据与模拟预测高度吻合，表明高温与寄生压力多独立作用，而非产生协同或拮抗效应。这一发现简化了预测气候变化下群落动态的模型构建。

【成虫与幼虫阶段的热耐受性差异】

成虫表现出比幼虫更强的热耐受性。所有果蝇成虫在高温下的存活率均显著高于幼虫阶段（p<0.001），而寄生蜂成虫的存活率仅呈边际下降趋势（OR=0.412，p=0.053）。这种发育阶段差异表明，高温对早期发育阶段的寄生蜂（卵和幼虫）影响更为严重。

该研究首次系统揭示了热暴露时机对宿主-寄生蜂互作的影响规律，建立了累加效应模型，为预测气候变化下群落动态提供了重要理论工具。研究发现寄生蜂作为高阶营养级，其控害功能在高温下更易受损，这一发现对农业害虫生物防治具有直接指导意义。研究还提示，热带生态系统可能因物种热耐受性差异而面临群落重组风险。未来研究需结合野外观察，验证实验室发现在自然条件下的适用性，并拓展到更多物种组合。这些成果为理解全球变化下的群落生态学开辟了新视角。