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入侵蚂蚁与同翅目昆虫的互利共生:荟萃分析支持共生强化假说

时间:2021-11-18  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:王波     打印  字体: 关闭

  近年来,互利共生对于生物入侵的促进作用引起了科学家的关注。入侵蚂蚁和同翅目昆虫之间形成了普遍的互利共生关系,但是缺乏综述性的文章来定量地解释其互作关系及间接效应。本地蚂蚁与同翅目昆虫的互利共生能减少植食者数量,保护植物,促进寄主植物的适合度,或者帮助种子的散布,并能与其它的蚂蚁和谐共存,其影响常常是正向的。而入侵蚂蚁往往对入侵地的节肢动物群落和植物造成负的影响。入侵蚂蚁和本地蚂蚁对群落影响的差别是普遍存在的还是仅为个例?如果普遍存在,为什么入侵蚂蚁和本地蚂蚁以相似的方式与其它物种互作,但是结果确是不同的? 

  本文通过定量化综述(荟萃分析)的方法比较了入侵蚂蚁和本地蚂蚁对多营养级物种的影响。通过搜集隔离蚂蚁实验的结果,我们比较了入侵蚂蚁和本地蚂蚁对同翅目共生者、植食昆虫以及植物适合度的影响,同时考虑了不同气候环境、共生类型和寄主类型下的差异。结果表明:隔离入侵蚂蚁和本地蚂蚁后都会导致同翅目昆虫数量的显著减少,但是隔离入侵蚂蚁对同翅目昆虫的负作用要显著强于隔离本地蚂蚁的影响。本地蚂蚁的捕食能显著的减少植食昆虫的数量,但是入侵蚂蚁的影响不显著。本地蚂蚁对植物适合度的影响是正的,但是入侵蚂蚁的影响不显著。入侵蚂蚁和本地蚂蚁对植物的间接效应与其对植食昆虫的影响是相对应的。与本地种相比,入侵蚂蚁往往更具有攻击性,数量更多,因此我们预测其对植食昆虫以及寄主植物的影响也较强。然而,荟萃分析的结果并不支持这一假设。可能的原因是入侵蚂蚁与同翅目昆虫的紧密共生抵消了它通过捕食植食昆虫对植物的保护作用。因为,同翅目昆虫是一种植食昆虫,对寄主植物的适合度不利。因此,入侵蚂蚁与同翅目昆虫之间较强的互利共生促进了其入侵,但是对寄主植物不利。这一结果支持“共生强化”假说。通过本综述我们发现,大部分的研究集中于讨论蚂蚁对同翅目昆虫数量的影响,鲜有研究讨论同翅目昆虫对蚂蚁数量的影响。而这正是入侵生物学家更为关注的问题。此外,对于入侵蚂蚁的防控不应该仅针对蚂蚁本身,如果能从阻断互利共生关系的角度对其进行控制,可能会达到更理想的防治效果。 

  本文以Direct and Indirect Effects of Invasive vs. Native Ant-Hemipteran Mutualism:A Meta-Analysis That Supports the Mutualism Intensity Hypothesis为题在线发表于Agronomy杂志上。本研究得到了生态环境部“生物多样性调查、观测和评估项目、国家基金面上项目以及云南省基础应用研究的支持 。

  蚂蚁-昆虫群落互作关系示意图及假设。(a)蚂蚁与昆虫群落的互作及其对植物的间接效应。(b)入侵蚂蚁对本地昆虫群落的影响及对应的假设。

 

  黄猄蚁“照顾“同翅目的角蝉若虫(摄影:王波) 

 

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