茧蜂(Glyptapanteles sp.)幼虫诱发寄主的保

更新于2020-08-02 10:10:48
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茧蜂(Glyptapanteles sp.)幼虫诱发寄主的保

图一、遭茧蜂幼虫寄生的尺蠖蛾幼虫,尽忠职守地捍卫着茧蜂的茧蛹。(Grosman AH, et al. 2008)

许多寄生生物(parasites)和拟寄生生物(parasitoids)会改变它们的寄主行为。一般认为这种改变是有利于寄生者的,但有关这种假设理论的实际实验却很少。寄生者或寄主是否自改变的行为中获益,甚至寄生关係(parasitism)究竟是此行为的因或果,也都还不清楚。两位荷兰阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam)学者Amir H. Grosman和Arne Janssen,以及巴西维索沙联邦大学(Federal University of Viçosa)的数位学者组成研究团队,以一种称为茧蜂 (Glyptapanteles sp.) 的寄生蜂和其寄主尺蠖蛾(Thyrinteina leucocerae)为研究对象,观察到被茧蜂寄生的尺蠖蛾幼虫会表现如贴身保镳 (bodyguard) 的行为以保护寄生蜂的茧蛹。Amir H. Grosman的研究团队认为尺蠖蛾幼虫的这种保镳行为是由寄生的茧蜂幼虫所诱发的,而且仅对于寄生者有利。
 

自由生活的雌茧蜂会利用产卵针轻巧地将卵产在一、二龄的尺蠖蛾幼虫身上,数量可达80个。遭茧蜂幼虫寄生的尺蠖蛾幼虫照样生长、发育和活动,一直到四、五龄时(遭雌茧蜂产卵后的第11~16天),其体内的数十只茧蜂幼虫就会钻出尺蠖蛾幼虫身体,在其附近转变为茧蛹。尺蠖蛾幼虫就没事了吗?当然不是。这时的尺蠖蛾幼虫反而不再正常活动觅食,而是静静地以身体后端紧紧地抓附在茧蛹所附着的枝条上,身体前端则腾空弯曲,专注地看着茧蛹(图一)。当以茧蛹为食的掠食者靠近时,尺蠖蛾幼虫便剧烈晃动身体前端以驱赶掠食者,彷彿忠心耿耿的贴身保镳,尽忠职守地捍卫着这些茧蛹。

研究团队的实验方法如下:
1. 将野外採集回来的尺蠖蛾幼虫放在适合的植株上(如番石榴或尤加利),外罩细网。待发育为成蛾并交配后,再培养其子代幼虫,以确保一开始的尺蠖蛾幼虫都是未受茧蜂寄生的。
2. 自野外採集回来的茧蜂蛹孵化后,在试管中置入一只雌蜂和数只雄蜂待用。
3. 将同一批的尺蠖蛾幼虫分为两组,一组(A)受雌茧蜂产卵寄生,另一组(B)则否。
4. 受雌茧蜂寄生的那一组,当茧蜂幼虫钻出尺蠖蛾幼虫身体后,再分为两组,一组保留茧蜂幼虫所形成的茧蛹(A1),另一组则移走茧蛹(A2)。
5. 同时间未被茧蜂产卵寄生的那一组尺蠖蛾幼虫也再分为两组,一组在幼虫附近放置一些茧蛹(B1),另一组则否(B2)。
6. 在(A)、(B)4组中放入掠食者-臭虫(Supputius cincticeps)

结果:
1. 茧蜂幼虫钻出尺蠖蛾幼虫身体之前,各组的觅食和移动能力没有明显差异。
2. 茧蜂幼虫钻出尺蠖蛾幼虫身体后一日之内,(A)组有88%停止觅食和移动,并出现身体前端弯曲拱起的行为;(B)组则维持正常的觅食和移动行为。
3. 掠食者靠近时,(A1)19只尺蠖蛾幼虫有17只会剧烈晃动身体前端以驱赶掠食者;(B1)20只中只有1只会出现此行为。(A)组在茧蜂幼虫尚未钻出尺蠖蛾幼虫身体之前,也不会出现此行为。
4. (A)组在茧蜂幼虫钻出6天后全数死亡。

Amir H. Grosman研究团队的实验结果的确又为寄生物的「行为操纵假说(The “behavioral manipulation” hypothesis)」提供了一例证明。但是寄生物如何诱发寄主的行为改变,仍然有待更深入的研究。

资料来源:
Grosman AH, Janssen A, de Brito EF, Cordeiro EG, Colares F, et al. (2008) Parasitoid Increases Survival of Its Pupae by Inducing Hosts to Fight Predators. PLoS ONE 3(6): e2276. doi:10.1371/journal.pone.0002276

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