《Applied Nano》：Electroless Nickel Plating of Magnesium Particles for Hydrogen Storage
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由于受到视觉定向捕食者威胁的动物可能在阳光明媚的白天做出反应，但在夜间则不会，无脊椎动物对捕食挑战的反应可能因24小时日周期内的时段而异。研究人员预测，在实验室实验中，暴露于捕食性鱼类化学信号（kairomones）的水生等足类动物在白天会花费更多时间保持不动
由于受到视觉定向捕食者威胁的动物可能在阳光明媚的白天做出反应，但在夜间则不会，无脊椎动物对捕食挑战的反应可能因24小时日周期内的时段而异。研究人员预测，在实验室实验中，暴露于捕食性鱼类化学信号（kairomones）的水生等足类动物在白天会花费更多时间保持不动以避免被发现，而未暴露于化学信号的等足类动物则不会，但这种差异会在夜间黑暗的掩护下消失。研究人员进一步预测，在没有化学信号的情况下，等足类动物在白天比夜间活动速率更高，以寻求接近庇护所的预防性措施。然而，与预测相反，Caecidotea communis等足类动物在暴露于化学信号或没有此类信号的情况下，在检查的所有三个日周期时段内均表现出一致的活动性（运动速率和运动时间比例）。因此，Caecidotea communis显示出全昼夜活动性（cathemerality，有时称为metaturnality），这是甲壳动物中首次记录到的这种行为。
**论文解读：池塘等足类Caecidotea communis对捕食者化学信号的行为响应与全昼夜活动性**
**研究背景与问题**
在淡水生态系统中，水生等足类动物（如Caecidotea communis）是多种脊椎和无脊椎捕食者的重要猎物，其种群密度可高达占捕食者饮食的70%以上。由于池塘空间有限，捕食者对猎物施加的选择压力尤为强烈。现有研究表明，许多水生甲壳动物（如端足类）在感知到鱼类捕食者释放的化学信号（kairomones）后，会降低活动性以减少被捕食风险。然而，研究人员前期对池塘来源的C. communis的研究却发现，其在面对三种太阳鱼（金体美洲鱥Notemigonus crysoleucas、蓝鳃太阳鱼Lepomis macrochirus和南瓜子太阳鱼Lepomis gibbosus）的化学信号时，并未改变运动速率。这些研究未控制一天中的具体时段，而光照强度与内源性昼夜节律可能影响动物的行为反应。此外，视觉定向的捕食者在暗光下摄食率降低，因此夜间可能为等足类提供相对安全的觅食机会。但池塘中存在的多种无脊椎捕食者（如蝎蝽、蜻蜓幼虫、仰泳蝽等）在黑暗中利用机械感受器有效捕食，可能抵消了夜间捕食风险的降低。因此，研究人员旨在探究C. communis在不同日周期时段（清晨、午后、夜间）对鱼类化学信号的行为响应，以厘清环境光照、昼夜节律与捕食风险之间的相互作用。
**研究方法与结论**
研究人员于2020年10月至11月从美国宾夕法尼亚州Graver Arboretum的Meadow Pond（40°48′00.24″ N, 75°21′47.55″ W）采集等足类C. communis以及两种太阳鱼（蓝鳃太阳鱼和南瓜子太阳鱼）。实验设计为：将等足类单独置于含有沙底质的塑料容器中，分别暴露于鱼类化学信号处理（来自饲养有以等足类为食的太阳鱼的水箱）或对照处理（陈化自来水），并在清晨（08:00-10:00）、午后（13:00-15:00）和夜间（19:00-21:00，使用红外灯照明，避免可见光干扰）三个时段进行5分钟录像。通过ImageJ软件手动追踪计算每只等足类的运动速率（mm/s）和运动时间比例。主要统计方法为双因素方差分析（two-way ANOVA），以化学信号处理和时间段为自变量，分别以运动速率和运动时间比例为因变量；还进行了单因素方差分析比较对照处理下不同时间段的行为差异。此外，为验证实验设计的有效性，研究人员进行了阳性对照实验：使用含有食物化学信号（浸泡过叶片和底栖碎屑的水）的水，观察等足类是否表现出趋近性减速行为。
**研究结果**
1. **鱼类化学信号与时间段对等足类运动无显著影响**
双因素方差分析表明，鱼类化学信号对运动速率（F
1,88=1.21，p=0.28）和运动时间比例（F
1,88=0.74，p=0.39）均无显著影响；时间段对运动速率（F
2,88=1.54，p=0.22）和运动时间比例（F
2,88=1.54，p=0.22）也无显著影响；交互作用项不显著（运动速率：F
2,88=0.55，p=0.58；运动时间比例：F
2,88=1.28，p=0.28）。在对照处理中，时间段对运动速率（F
2,45=1.61，p=0.21）和运动时间比例（F
2,45=1.36，p=0.27）也无显著影响。这一结果直接反驳了研究人员最初的预测，表明C. communis在白天和夜间、有或无捕食者化学信号的情况下，活动性均保持一致。
2. **阳性对照实验证实实验设计有效**
在阳性对照实验中，暴露于食物化学信号的等足类运动速率显著低于对照处理（F
1,14=9.04，p=0.0094），表明等足类能够检测并响应化学信号，实验环境未造成应激性异常行为，因此鱼类化学信号缺乏效应并非实验设计缺陷所致。
3. **首次发现甲壳动物全昼夜活动性**
由于等足类在昼夜各时段活动性一致，符合全昼夜活动性（cathemerality，有时称为metaturnality）的定义，即动物在24小时周期内同时活跃于光明和黑暗阶段。这是甲壳动物中首次文献记录的全昼夜活动性行为。
**讨论与结论**
讨论部分指出，C. communis对鱼类化学信号缺乏行为响应可能与以下因素有关：捕食者活动时间多样，蓝鳃太阳鱼全年全天可能均具有一定摄食能力，使得捕食风险在24小时内相对恒定；全昼夜活动性可能使等足类在时间上变得“隐秘”，不规则的活动模式降低了捕食者的可预测性；同时，作为体型较大的碎屑食性动物，其营养同化效率较低，需要更长的觅食时间，因此全昼夜活动性可能兼具反捕食和觅食收益。此外，池塘中存在的多种无脊椎捕食者（如蝎蝽科Belostomatidae、蜻蜓幼虫、龙虱幼虫、水蝎等）在夜间利用机械感受器捕食，可能削弱了昼夜捕食风险差异，促使等足类采取折中的防御策略，而非特异性地响应鱼类化学信号。研究结论部分翻译如下：
**研究结论**：我们的结果表明，从池塘环境中采集的C. communis对捕食者化学信号表现出不敏感性，并显示出全昼夜活动性，这挑战了关于淡水生态系统中等足类行为的传统假设。全昼夜活动性可能为这些体型相对较大的碎屑食性动物提供了反捕食和觅食适应性。生活在池塘中的等足类对鱼类捕食者化学信号的反应可能不同于湖泊和溪流中的等足类，原因可能是池塘中大型无脊椎捕食者的多样性和密度更高，这一可能性引人入胜，值得进一步研究。
