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萼花臂尾轮虫防御体形对捕食性卜氏晶囊轮虫同类相食的影响

张杰  
【摘要】:同类相食是一种分布广泛的现象,是在大多数食物网中普遍存在的相互作用的一种形式,它可能是造成种群死亡率高的主要原因。猎物在捕食者强大的捕食压力下逐渐进化出各种适应特征,即诱导性防御,其可以有效躲避捕食者的猎食,促进物种共存,稳定种群动态。在水域生态系统中,轮虫是浮游动物的重要组成部分,其在很大程度上调节着水生群落的结构和物种多样性。本文在此基础之上,以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus Pallas,下称萼花)与卜氏晶囊轮虫(Asplanchna brightwelli,下称晶囊)为模式生物,探究猎物的诱导性防御体形是否能够诱发捕食者的同类相食行为,在此基础上增加捕食者的密度是否对同类相食行为有影响以及猎物体形大小是否影响捕食者的同类相食行为。并验证以下科学假说:(1)在萼花有无防御体形的情况下,捕食者的密度对其同类相食的影响,在野外水体中,是否会出现随着萼花棘刺的增长,晶囊的同类相食行为也会随之加强。(2)萼花的诱导性防御体形是否能够诱发捕食者的同类相食行为,若能够诱发同类相食行为,雌体晶囊是否会吃雄体晶囊。(3)在萼花有无防御体形的基础上,萼花的体形大小是否会影响晶囊的同类相食行为。1、研究捕食者密度效应对其同类相食影响的研究结果显示,在100ml体系中,设置不同的卜氏晶囊轮虫密度,记录互相撕咬次数,3天后随机选取10只晶囊观察咀嚼器个数;结果表明:随着捕食者密度的升高,其同类相食次数也不断增加,同类相食行为也会加强,因此,同类相食行为受密度效应的影响;2.研究猎物防御体形对捕食者同类相食影响的研究结果显示,在10ml体系内,对照组与实验组分别放入1只休眠卵晶囊,10只小雌体晶囊,20只成体萼花(有无侧棘刺),6h后观察结果。而性相食实验将小雌体晶囊换成雄体晶囊,其它条件与诱导性防御实验相同。实验室微宇宙实验是在5L体系中,放入500g底泥,孵化3天左右,按照十分之一的比例进行抽样,计数萼花臂尾轮虫和卜氏晶囊轮虫的数量,记录结果。结果表明:对照组和实验组的萼花对照组和实验组的萼花剩余数量、剩余晶囊数量、咀嚼器数量之间为显著差异。性相食中,对照组与实验组除萼花剩余数量为显著差异外,其他两项未有显著差异。研究表明:对照组的萼花没有诱导出较长的侧棘刺,容易受到捕食者的捕食,实验组的萼花诱导出较长的侧棘刺,能够有效地防御捕食者的吞食,萼花的防御体形强化晶囊的同类相食行为。由于雄性晶囊体型较小,具有十字形防御体型,雌性很少吞食雄性,因此,雌体晶囊不会吞食雄体晶囊;实验室微宇宙结果显示:随着萼花侧棘刺的增长,强化晶囊的同类相食行为。3.研究猎物体形大小对捕食者同类相食影响的结果显示,与上述猎物防御体形实验方法一致,将萼花替换为幼体萼花,并与成体萼花做比较。结果表明:实验组与对照组的幼体萼花及晶囊剩余数量,咀嚼器数量均没有显著差异。实验组成体与幼体同类相食行为具有显著影响,对照组未有显著影响。研究表明:有防御体形幼体萼花的防御能力低于成体萼花,对晶囊的同类相食行为未有显著影响。


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