拟环纹豹蛛与猎物间信息联系机制研究

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:JK0803yaohai
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狼蛛是农田生态系统中一类重要的捕食性天敌,为更好的发挥天敌控制虫害作用,采用室内行为学实验判断、气相色谱-触角电位联用(GC-EAD)检测技术、气相色谱-质谱(GC-MS)联用检测技术、扫描电镜观察等方法,探究游猎型蜘蛛捕食寻觅猎物中的机制,实验结果如下:1.拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)为狼蛛科豹蛛属的动物。为了探究蜘蛛接收外界信号的机制,通过对拟环纹豹蛛体表进行扫描电镜观察,分析拟环纹豹蛛体表感受器,附肢体毛(触毛、听毛、味觉感觉毛)的类型、分布及特征。结果显示,拟环纹豹蛛的单个裂缝感受器大多分布于触肢的跗节与胫节部分,数量比较少;拟环纹豹蛛的竖琴器在体表分布十分广泛,触肢、螯肢、步足均能够发现,而且胫节部位数量较多;跗节器则主要见于拟环纹豹蛛触肢末端部位的前跗节上,其形状类似水滴状的小孔,一般为圆形、或者椭圆形空洞。拟环纹豹蛛的触毛与体表形成的角度为锐角,触毛粗大,毛干较挺立,周围有绒毛环绕,触毛大多分布于拟环纹豹蛛触肢的跗节、胫节部分,步足的跗节、胫节部分以及端部也比较常见,其中第一步足上数量最多,其数量较听毛和化学感觉毛多。拟环纹豹蛛的听毛细而长,基本垂直于表皮,毛囊深窝有褶皱,听毛主要分布于触肢和第四步足的胫节上,其余腿节分布较少,不同部位的听毛在形态、长度上没有太大的差别。拟环纹豹蛛的味觉感觉毛基部四周有微微隆起的圆形状毛囊,味觉感觉毛大于听毛又小于触毛,四周被绒毛环绕,主要分布于蜘蛛的第一步足和第二步足的跗节胫节处,在触肢和螯肢也有少量分布。2.为了探究听觉功能对游猎型蜘蛛寻觅、定位猎物的影响,通过在室内比较拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)对有果蝇振翅声源端和无果蝇振翅声源端的偏好情况。实验结果显示,在比较近的距离条件下,拟环纹豹蛛可以正确选择有果蝇振翅声源端,且拟环纹豹蛛对有果蝇振翅声源端选择指数显著高于无果蝇振翅声源端(P<0.05),但当拟环纹豹蛛与声源距离增大至15 cm后,拟环纹豹蛛对有果蝇振翅声源端和无果蝇振翅声源端选择具有随机性,选择指数没有显著差异(P>0.05);拟环纹豹蛛在有果蝇振翅声源端停留时间也呈现类似变化趋势,当拟环纹豹蛛和声源间距离在12cm以内时,拟环纹豹蛛在果蝇振翅声源端停留时间较长,大于总观察时间的一半,且拟环纹豹蛛在果蝇振翅声源端停留时间显著高于无果蝇振翅声源端(P<0.05),随着距离的增加,拟环纹豹蛛对声音的敏感程度下降,在果蝇振翅声源端和无果蝇振翅声源端停留时间没有显著差异(P>0.05)。总之,从拟环纹豹蛛在果蝇振翅声源端的停留时间和选择指数来看,和声源间距越近,拟环纹豹蛛对声音的敏感程度越高,随着距离的增加,敏感性呈现逐渐下降趋势,声源距离与拟环纹豹蛛成功地定位猎物呈现显著负相关。另外,听觉感受器的敏感度与拟环纹豹蛛的性别有一定的关系,雌性拟环纹豹蛛对果蝇振翅声音更为敏感,定位准确率更高。通过测定猎物发声距离(4cm、6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、16cm)及发声停顿间隔时间(0s、1s、3s、5s、7s、9s、11s)对蜘蛛定位与捕食猎物的影响,研究听觉在游猎型蜘蛛定位猎物中的作用。实验结果表明蜘蛛运动速度(y)与发声间距(x)呈高度负相关,间距为4 cm和6 cm的时候,运动速度最快,分别达到5.12±0.40cm/min和5.45±0.31 cm/min,显著高于其他组(P<0.05),运动速度最慢的是声源间距为14 cm和16 cm的时候,只有2.95±0.11和2.63±0.11 cm/min。在相同发声间距(6 cm)的条件下,声音停顿间隔增大,蜘蛛的运动速度逐渐下降,当声音停顿间隔为1s和3s的时候,蜘蛛运动速度达到最大,分别为5.02±0.31 cm/min和5.15±0.40cm/min,之后随着发声停顿间隔延长,蜘蛛运动速度显著下降(P<0.05),到声音停顿间隔达到11 s时,蜘蛛运动速度只有2.36±0.15cm/min。3拟环纹豹蛛能依靠视觉发现位于3、4、5、6 cm这4个距离的猎物。当果蝇距离拟环纹豹蛛3、4 cm时,拟环纹豹蛛的视觉敏感性最好,当果蝇距离达到5、6 cm时,拟环纹豹蛛仍具有视觉敏感性,但选择指数呈明显下降趋势(P<0.05),说明敏感性下降显著,当果蝇距离达到或者大于7 cm时,拟环纹豹蛛仅依靠视觉难以发现猎物的存在。实验结果表明拟环纹豹蛛选择指数(y)与果蝇间距(x)呈高度负相关,标准曲线为y=-9.677 0x+118.74,R~2=0.8378。拟环纹豹蛛对颜色选择的实验中,结果显示,拟环纹豹蛛对4种实验环境颜色的选择指数分别为,红色为35.40±1.60%,绿色36.03±1.60%,黄色18.01±1.60%,橙色10.56±1.60%,可知,拟环纹豹蛛对红色和绿色环境的敏感性显著高于对黄色和橙色环境的敏感性(P<0.05),拟环纹豹蛛对红色和绿色环境最敏感,说明拟环纹豹蛛能够感知不同波长的光色差异。利用单因子变量法和正交试验法,从光照强度、光照颜色、环境温度三个方面对影响拟环纹豹蛛捕食效率的主要环境因素进行了分析。研究结果表明,当环境因素组合为15Lx光照强度,绿色环境颜色,环境温度27℃时,拟环纹豹蛛捕食效率达到最高。4.采用Y型嗅觉仪法研究了狼蛛对猎物体液气味和体表气味的灵敏度反应。结果表明在实验距离内,拟环纹豹蛛均能够正确选择有果蝇体液气味端,选择指数显著高于无果蝇体液气味端(P<0.05),停留时间显著高于无果蝇体液气味端(P<0.05),但随着拟环纹豹蛛与有果蝇体液气味端间距增加,拟环纹豹蛛对气味敏感性呈下降趋势,当拟环纹豹蛛与果蝇气味源间距增加至11 cm后,尽管拟环纹豹蛛还可以正确选择有果蝇体液气味端,但选择指数显著下降(P<0.05),回归分析显示,拟环纹豹蛛对有果蝇体液气味端选择指数与拟环纹豹蛛和果蝇气味源间距离表现出高度负相关关系。同时,研究结果发现拟环纹豹蛛对果蝇体液气味比果蝇体表气味的反应更灵敏。选取拟环纹豹蛛第一步足的腿节靠近胫节处到跗节进行电生理试验,GC-EAD联用检测技术分析可以得知,猎物体表挥发性化学物质可以引起拟环纹豹蛛离体的第一步足产生电生理反应,而且,拟环纹豹蛛雌蛛和雄蛛对这两种物质均能表现出类似反应。猎物浸提液GC-MS测试结果表明,猎物浸提液中共鉴定有10种组分,主要为烯烃(占32.49%)、芥酸衍生物(占28.34%)、酯类(占21.78%)、烷烃(占17.39%)。其中,芥酸酰胺含量最高,占28.34%;其次为十四酸十六酯,占21.78%。
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