两种同域分布的Mikania（菊科）植物叶片挥发物的比较分析及其对Stolas Conspersa（甲虫目：叶甲科）寄主选择的影响

《Journal of Chemical Ecology》：Comparative Analysis of the Leaf Volatiles of Two Sympatric Mikania (Asteraceae) Species and their Impact on Host Selection in Stolas Conspersa (Coleoptera: Chrysomelidae)

盾甲虫S. conspersa宿主选择受挥发物成分及环境干扰双重影响，实验室显示雌虫偏好单萜为主的未知Mikania sp.，但野外因人类干扰选择稳定生境的M. salviifolia，体现感官特化与生态适应的权衡。

　　

摘要

龟甲虫Stolas conspersa（鞘翅目：叶甲科，Cassidinae亚科）对Mikania属植物（菊科）表现出强烈的宿主专化性，然而野外观察和实验室实验却显示出相反的结果。在自然栖息地中，这些甲虫主要聚集在Mikania salviifolia上；而实验室测试表明它们更偏好一种尚未鉴定的Mikania物种。为了解决这一看似矛盾的现象，我们通过结合化学分析、行为生物测定和电生理记录来研究这一现象。对精油成分的分析揭示了两者之间的显著差异：Mikania属植物主要由单萜类化合物组成（占87.9%，尤其是α-菲兰德rene），而Mikania salviifolia仅含有倍半萜类化合物，其中β-艾兰烯是主要成分。在Y型管实验中，雌性甲虫对Mikania属植物的挥发物表现出强烈的吸引力和偏好，并对完整的精油混合物有强烈的触角反应，但对主要单萜类化合物的合成版本没有反应，这表明它们的识别依赖于次要成分或整个挥发物混合物。雄性甲虫则没有表现出任何反应。野外调查显示，这两种植物在同一地点共同存在。Mikania属植物受到人类活动的机械修剪和干扰，而Mikania salviifolia在其微生境中基本未受干扰。这些情况表明，雌性甲虫在先天对富含单萜类化合物的混合物的偏好与生态灵活性之间取得了平衡，当栖息地稳定时，即使Mikania salviifolia的倍半萜类化合物化学吸引力较低，它们仍会利用这种植物作为宿主。这一研究案例展示了昆虫如何根据局部栖息地环境调整其宿主选择。总体而言，我们的研究表明S. conspersa的宿主选择受到感官特化与环境因素相互作用的影响，突显了干扰在调节昆虫-植物相互作用中的作用。