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捕食者帮助猎物适应不确定的未来

更新时间:2020-09-15 21:44点击:

  物种灭绝对生存物种的进化有什么影响?进化生物学家通过对叶蝇及其掠食性敌人进行野外实验来研究这个问题。他们发现,失去天敌会增加猎物适应未来环境的难度。

  许多专家认为,地球正处于第六次大规模灭绝的开始,这已经对自然生态系统的功能产生了可怕的后果。尚不清楚的是这些物种的灭绝将如何改变其余物种的适应能力。

  苏黎世大学的研究人员现在通过在加利福尼亚进行的田间实验来解决这个问题。他们研究了当一群天敌被移走后,一只小苍蝇的特性如何变化。从他们的观察中,他们得出了关于果蝇遗传多样性变化的结论。

捕食者帮助猎物适应不确定的未来

  蝇Iteomyia salicisverruca生活在柳叶上,齿状生长称为gall,它在幼虫期被诱导。苍蝇的天敌包括几种寄生黄蜂。这些黄蜂将卵产在the内的蝇幼虫中,然后在卵中成长为被称为“寄生虫”的寄生捕食者。在成年的黄蜂离开胆汁之前,它吞噬了它的寄主-苍蝇。

  这些寄生虫中的某些种类在胆形成之前就开始侵袭,而其他种类的寄生虫会在其发育后期将蝇幼虫寄生并刺穿胆。研究人员通过在攻击之前用细网覆盖在有胆汁的叶子上,从而消除了后者的天敌。

  三个月后,生物学家收集了约600胆,检查蝇蝇幼虫是否还存活。他们还测量了影响寄生蝇侵袭的苍蝇的三个特征:胆汁的大小;一个胆中的蝇数;苍蝇更喜欢在柳树的特定遗传品种上形成gall虫。然后,他们使用这些数据使用计算机模型创建了“适应性景观”,该模型可视化了物种的适应性。

  事实证明,这三个特征的不同组合有助于果蝇生存吗?当所有苍蝇的天敌都在场时该研究的主要作者马特·巴伯说:“因此,有几种同样好的解决方案可以确保果蝇的生存。”相反,在去除了一些天敌之后,只有一种特质组合可以帮助果蝇存活。“这表明天敌的灭绝将苍蝇的进化限制为仅向一种最佳解决方案发展。”导致性状不同发展的遗传变异可能会在果蝇的基因组中永久丢失。

  这种多样性的丧失可能会造成后果:“潜在的生存解决方案的多样性会保留胆汁性状的遗传变异,” Barbour说。而且由于遗传变异为进化提供了原材料,研究结果表明,这种苍蝇的天敌灭绝可能使其适应变化的环境更加困难。

  巴伯说:“考虑到全局,我们的研究暗示了灭绝的潜在隐性副作用。”“天敌的灭绝可能会损害其余物种适应并持续存在于不确定和不断变化的世界中的能力。”如果这是真的,那么这将使许多生态系统面临比我们目前意识到的更大的风险。


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