巴西大西洋森林景观中猎蛛蜂翅波动不对称性作为环境压力的潜在生物指标

《Ecological Entomology》:Fluctuating asymmetry in spider-hunting wasps as a possible indicator of stress in Brazilian Atlantic Forest landscapes

【字体: 时间:2026年01月11日 来源:Ecological Entomology 1.6

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  本研究通过分析巴西大西洋森林中猎蛛蜂Trypoxylon opacum的翅波动不对称性(FA)与 centroid size(CS),揭示了农业扩张导致的生境破碎化对昆虫发育稳定性的显著影响。研究发现,农业覆盖与FA呈正相关,而森林覆盖与CS正相关,表明集约化农业管理会破坏昆虫发育稳态,而森林斑块对维持功能性形态特征具有关键作用。该研究为利用形态指标评估环境压力提供了新见解。

  
引言
生境丧失和土地利用集约化是全球生物多样性下降的主要驱动因素,对生物体的形态、生理、行为和发育稳定性产生可测量的级联效应。巴西大西洋森林作为生物多样性热点区域,仅存约26%的原始面积,其生态系统的破坏已对物种生存和生态系统功能造成严重威胁。本研究以全变态昆虫猎蛛蜂Trypoxylon opacum为模型,探讨景观尺度环境变化如何通过发育不稳定性指标——波动不对称性(Fluctuating Asymmetry, FA)和翅大小(Centroid Size, CS)反映环境压力。
材料与方法
研究于2012-2024年在巴西东南部和南部18个景观点进行,采集263只雌性T. opacum个体。通过几何形态测量学方法,在每侧翅上选取12个解剖标志点(9个I型+3个II型),使用TPS系列软件数字化后,通过Procrustes叠印分析消除非形状变异。FA通过个体与侧向交互作用的Procrustes距离量化,CS通过标志点与形心的平方距离和平方根计算。景观指标基于MapBiomas数据库(第9版)提取1公里缓冲区内的森林、农业、牧场的覆盖率(pland)及边缘密度等指标。
结果
Procrustes方差分析显示,个体间翅形状(p < 0.0001)、定向不对称性(DA,p < 0.0001)和FA(p < 0.0001)均显著。简单线性回归表明,农业覆盖与FA呈显著正相关(β = 7.53×10?5, p = 0.024),而CS与森林覆盖正相关(β = 0.0052, p < 0.001)、与农业覆盖负相关(β = ?0.019, p < 0.001)。牧场覆盖与形态指标无显著关联。CS与FA之间存在微弱负相关(R2= 0.03),表明体型对不对称性影响有限。
讨论
研究表明,T. opacum的翅形态变化能敏感反映大西洋森林景观的结构特征。农业景观中较高的FA可能与农药暴露、资源稀缺及微气候变化等多重压力源相关,而森林覆盖通过提供更稳定的微气候、丰富的蜘蛛猎物资源(主要为Araneidae科)和适宜巢穴(直径0.5–0.7 cm的孔洞)促进翅发育。尽管T. opacum被视为开阔生境物种,但森林边缘的生态交错带为其提供了关键资源,体现其作为环境变化生物指示剂的潜力。
结论与展望
T. opacum的翅FA和CS可作为评估热带森林景观环境压力的有效形态指标。未来研究需整合遗传、生理及行为指标,以区分表型可塑性与局部适应的影响。保护森林斑块和减少农业集约化对维持昆虫发育稳定性及生态系统功能具有重要意义。
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