光周期调控非洲无花果蝇交配节律的机制及其入侵生态学意义

本研究由来自未知机构的研究人员开展，针对非洲无花果蝇(Zaprionus indianus)的入侵机制问题，通过对其光周期同步化交配节律的深入研究，发现该物种具有独特的昼夜节律可塑性（包括对光暗转换的预期行为和模拟时差适应能力），并揭示其交配活动严格依赖光信号的特性。这项研究为开发基于节律干扰的生态防控策略提供了关键靶点，对治理这种危害80余种作物的全球入侵物种具有重要意义。

　　

非洲无花果蝇（Zaprionus indianus）作为一种全球性入侵害虫，已对包括无花果、草莓和番石榴在内的80多种经济作物造成严重危害。其成功入侵的关键在于昼夜节律（circadian rhythm）调控的交配行为，这种机制显著提升了繁殖效率与环境适应能力。与经典模式生物黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）相似，Z. indianus表现出强烈的运动节律。其生物钟的核心特征在于能够通过对光暗转换事件的提前预期（anticipation），逐步调整活动强度。特别值得注意的是，该物种的交配节律与光周期高度同步：交配高峰均出现在开灯（lights-on）和关灯（lights-off）前，即便在长光周期条件下（16小时光照:8小时黑暗），对关灯的预期行为仍然持续，充分证明该节律受内源生物钟驱动。更引人注目的是，Z. indianus能快速适应模拟时差（jetlag），凸显其生物钟在环境变化中的高度可塑性。与D. melanogaster的关键区别在于，其在持续黑暗（constant darkness）条件下交配活性始终处于极低水平，表明交配行为严格依赖光信号。这种光依赖特性与昼夜节律可塑性及快速环境适应能力的结合，很可能构成了其成功殖民多样化生态区域并不断扩张地理范围的内在机制。该项研究不仅深化了对入侵物种适应性进化的理解，更为通过干扰生殖节律防控害虫提供了切实可行的作用靶点。