种子质量对无幼虫竞争条件下两代种子甲虫体型及性别二态性的影响机制研究

来自巴西的研究人员通过宿主植物银合欢(Leucaena leucocephala)与种子甲虫(Acanthoscelides macrophthalmus)的互作系统，探究了种子生物量、含水量、碳氮比(C/N)、硬度及酚类含量对甲虫体型和性别二态性(SSD)的影响。研究发现，在排除幼虫竞争条件下，种子生物量和硬度是影响雄性F1/F2代体型变异和SSD的关键因素，而雌性体型不受影响，产卵量随硬度增加线性下降。该研究为资源质量-表型可塑性关联机制提供了新证据。

　　

这项研究揭示了资源质量对生物体生活史特征塑造的深层机制。以银合欢种子和其专性取食者——大眼象甲(Acanthoscelides macrophthalmus)为模型系统，科研人员精妙设计了两代培养实验，严格控制幼虫竞争变量，系统评估了种子生物量(反映种子大小)、含水量、碳氮比(C/N ratio)、机械硬度及酚类化合物五大关键性状对象甲体型和性别二态性(sexual size dimorphism, SSD)的影响规律。

令人惊讶的是，雌性象甲在F₁和F₂代均表现出惊人的表型稳定性，其体型参数完全不受测试种子性状的影响。而雄性则展现出明显的表型可塑性：F₁代雄性前胸背板宽度与种子生物量呈正相关，却与碳氮比呈负相关；鞘翅宽度和长度则同时受益于生物量和硬度的增加。到了F₂代，所有雄性形态特征均与种子硬度正相关，却与含水量负相关。这种代际差异暗示表型响应可能存在复杂的表观遗传调控机制。

研究还捕捉到有趣的生殖权衡现象：雌虫产卵量随种子硬度增加呈现线性下降趋势，这可能是由于高硬度种子需要更多能量投入来突破物理防御。性别二态性仅在F₁代表现出显著变化，且完全由种子生物量和硬度驱动。这些发现为理解资源质量-表型可塑性-性别差异的三元关系提供了重要线索，特别强调了在评估昆虫适应性进化时，必须考虑性别特异性响应这一关键维度。