蜘蛛行走似蚂蚁

猎物和捕食者之间的化学联系是一个受到广泛关注的生态学现象。很多生物都可以接收到源自同类或者潜在捕食者的化学信号,从而获得周围环境的信息并作出相应的反捕食行为。猎物和捕食者之间相互联系的信息素可以分为几类:一类是由捕食者释放,被称为“捕食信息素”或“捕食信号”(predator
cues)。猎物通过探知捕食信号,进而调整自身的策略,以提高在风险与食物权衡(predator-food
trade-off)中的收益。另一类是猎物同类释放的报警信息素(alarm
pheromone),当猎物受到捕食惊吓或者威胁时,会释放出这类化学信号,以警示同类。另外在捕食过程中,受伤的猎物也会从受损部位释放出“损伤信息素”,以告知同类捕食行为正在发生。

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在社会性昆虫中,猎物释放的信息素分为两种。一是当巢群被天敌攻击时,同巢个体释放出报警信息素以警示同类。这一类化学信号具有较强的挥发性,能引起快速的群体反应;具有即时性,但不持久(non-persistent),在蜜蜂中多为守卫蜂释放。二是当离巢采食个体受到捕食时释放的信息素,能够引发个体的逃避反应。这一类化学物质具有警示后来和附近同伴的功能,除了即时性外,还具有持效性(persistent),在蜜蜂中为采集蜂释放。中国科学院西双版纳热带植物园化学生态研究组对蜜蜂—天敌这对猎物与捕食者进行了详细的研究。蜜蜂在花丛中采集时可能会遭遇多种捕食者如蜘蛛、胡蜂、螳螂和蚂蚁等。黄猄蚁(Oecophyllasmaragdina)是热带地区常见的捕食者,它常埋伏在花冠下等待授粉昆虫访花时进行捕食。研究发现蜜蜂能够截获捕食者在树上活动留下的蛛丝马迹并作出相应的回避反应。蜜蜂在被黄猄蚁捕捉到之后仍然会奋力挣扎,并释放报警激素。研究发现蜜蜂能有效地躲避同类释放的报警激素。

为躲避喜欢蜘蛛的捕食者,一种跳蜘蛛——美丽蚁蛛进化得看上去像蚂蚁。不过,一项最新研究表明,它还学会了像蚂蚁一样行走。

大多数蜜蜂具有相同的报警信息素,但是具有种类特异(species-specific)的捕食信号成分。为了解析蜜蜂种间进行抵抗捕食风险协作中的通讯机制,版纳植物园化学生态研究组的研究人员汪正威、文平等人利用触角电位技术及选择实验进一步研究了报警激素对非同类蜜蜂的行为反应。结果发现蜜蜂能有效地察觉并规避非同类的异种特异的持效捕食风险信号。这表明共同的天敌使蜜蜂在采食相遇时的食物竞争外,还通过非相遇性的化学信号进行种间协作,拓宽了蜜蜂报警信息素的生态学功能。相关研究成果以Bees
eavesdrop upon informative and persistent signal compounds in alarm
pheromones
为题发表在Scientific Reports上。

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