个性差异驱动交配结局:盗蛛(Pisaura mirabilis)中行为变异对繁殖成功的调控机制

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Behavioral Ecology and Sociobiology 1.9

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  本研究针对盗蛛(Pisaura mirabilis)的交配系统,探讨了个体行为差异(攻击性和探索性)对交配结局的影响。研究人员通过行为学实验和交配观察发现,两性在攻击性和探索性上存在显著差异且具有高度重复性,但未形成行为综合征。尽管行为类型未直接影响交配成功率,但探索性特征的互补配对(低探索性雌性与高探索性雄性)显著延长交配时间,可能通过提高精子竞争适应性促进非选型交配。该研究为无脊椎动物个性进化与性选择互作提供了新证据。

  
在动物界,交配并非随机发生,个体往往倾向于选择与自身表型相似的伴侣,这种现象被称为选型交配(assortative mating)。当涉及行为特征时,这种选择可能对后代的适应性和繁殖成功产生深远影响。近年来,动物个性(animal personality)研究揭示了个体在攻击性、探索性等行为维度上存在的稳定差异,这些差异可能成为性选择的重要靶点。然而,关于行为特征如何影响交配决策,尤其是在两性互作中同时考察双方行为特征的研究仍较为缺乏。
以盗蛛(Pisaura mirabilis)为例,这种蜘蛛以其独特的求偶礼物(nuptial gifts)行为闻名:雄性会捕捉猎物并用丝包裹后献给雌性,雌性在取食礼物期间与雄性交配。这种策略不仅能提高交配成功率,还能有效降低被雌性捕食的风险。但雌性本身具有高度的攻击性和性食同类(sexual cannibalism)倾向,而雄性则需在礼物获取、探索求偶机会与规避风险之间权衡。这种复杂的交配系统为研究行为个性与交配结局的关系提供了理想模型。
为此,研究人员开展了一项研究,旨在回答两个核心问题:第一,成年盗蛛是否在攻击性和探索性上表现出稳定的个体差异?这些行为是否关联形成行为综合征(behavioral syndromes)?第二,这些行为特征如何影响交配结局?是否存在基于行为的选型交配?该研究近期发表在《Behavioral Ecology and Sociobiology》上。
为回答上述问题,研究团队采用了系统的行为学实验与交配观察相结合的方法。他们首先在实验室标准化条件下饲养盗蛛,并在个体成年后对其进行连续三天的行为测试:探索性测试记录个体在新环境中立即移动的倾向性和延迟时间;攻击性测试通过模拟威胁(毛笔轻触)记录反应等级。第四天进行交配实验,采用“无选择 assay”(no choice assay)设计,随机配对雄性与雌性,观察礼物接受、交配成功与否及交配时长等指标。所有行为交互均录像并由单一观察者使用 BORIS 软件分析,确保数据一致性。统计分析采用贝叶斯混合模型(MCMC-GLMM)计算行为重复性(repeatability)及其对交配结局的影响。
研究结果丰富且多层。在行为一致性方面,两性均表现出攻击性和探索性的个体差异,其中探索性具有高度重复性(R=0.66),而攻击性重复性较低(R=0.22)。未发现攻击性与探索性之间存在显著相关,即缺乏行为综合征。
在性别差异上,种群水平分析显示雌性平均攻击性更高,而雄性更探索(图1)。季节也对探索行为有显著影响,冬季个体探索性降低。
交配实验结果表明,行为特征并未显著影响交配成功率或礼物接受延迟,表明礼物本身可能是交配的关键驱动因素。然而,探索性特征对交配时长有显著影响:低探索性雌性与高探索性雄性的配对交配时间更长(图2),暗示这种行为互补可能通过增强精子竞争适应性带来繁殖利益。
研究结论强调,盗蛛在两性行为特征上存在稳定差异,且性别特异性模式(雌性更攻击、雄性更探索)反映了性选择压力下的适应性分化。虽然行为类型未导致选型交配,但探索性特征的互补配对可能通过延长交配时间提高雄性受精成功率,从而促进非选型交配(disassortative mating)。这一发现扩展了我们对无脊椎动物个性进化与交配系统互作的理解,突出了行为变异在性选择中的潜在作用。
该研究的重要意义在于首次在盗蛛中同时量化两性行为特征及其对交配结局的影响,为行为生态学和性选择理论提供了实证支持。此外,研究方法(如重复行为测试与交配实验结合)为未来相关研究提供了范式。尽管礼物质量等潜在混淆因素需进一步控制,但本研究无疑深化了我们对动物个性与繁殖策略之间复杂关系的认识。
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