夜间人工光照(ALAN)降低资本繁殖型蛾类幼虫存活率并限制雌性体重：对种群衰退的生态警示

本研究针对夜间人工光照(ALAN)对资本繁殖型蛾类(Arctia caja)幼虫发育的影响展开实验，发现ALAN导致幼虫死亡率上升、雌性蛹重降低及滞育(diapause)诱导紊乱，揭示了光污染通过干扰能量积累机制威胁种群延续的生态风险。

　　

随着全球光污染持续加剧，夜间人工光照(Artificial Light at Night, ALAN)已成为威胁生物多样性的隐形杀手。尤其对夜行性昆虫而言，ALAN不仅干扰成虫的导航、交配等行为，更可能通过破坏幼虫发育节律产生级联生态效应。然而，现有研究多聚焦于成虫或夜行性幼虫的响应，对日行性幼虫且具有资本繁殖(capital breeding，成虫期不进食完全依赖幼虫期能量储备)特性的物种关注不足。这类物种的种群存续高度依赖幼虫期的能量积累效率，ALAN的潜在影响可能更为致命。

比利时研究人员以具有典型资本繁殖特征的花园虎蛾(Arctia caja)为模型，通过两代(F₁和F₂)幼虫的分组对照实验，首次系统评估了ALAN对日行性幼虫发育的跨代影响。研究发现，ALAN处理组幼虫死亡率显著升高(F₁代死亡率89% vs 对照44%；F₂代71% vs 54%)，且死亡多集中在发育后期。更关键的是，ALAN严重干扰了滞育诱导——对照组F₁代100%个体进入滞育，而ALAN组仅1例。这种发育节律紊乱导致雌性蛹重降低18.6%(F₁)和8.8%(F₂)，而雄性却呈现17.7%的体重增加(F₁)，显示出明显的性别二型性响应。

研究采用分群育种(split-brood)设计，将野生捕获雌蛾的后代随机分配至ALAN(9.10-96.50 lux)与对照(0.10-0.63 lux)组，在控温气候室中模拟自然光周期。通过记录幼虫阶段转换时间、摄食频率、滞育发生等参数，结合广义线性混合模型(GLMM)分析发育表型差异。

幼虫死亡率
Kaplan-Meier生存分析显示，ALAN组幼虫生存曲线显著左移，两代个体均在发育中后期集中死亡。研究者推测这可能与ALAN导致的慢性应激有关，包括睡眠节律破坏或免疫抑制。

发育动态
ALAN使F₁代幼虫发育周期缩短51.8%，且几乎完全抑制滞育。F₂代数据进一步揭示摄食频率与处理间的交互效应：在高摄食频率下，ALAN组发育加速，而在低频率下反而延长。

体重调控
性别特异性响应最为显著：ALAN组雌蛹重系统性下降，而雄蛹重保持稳定甚至增加(F₁代)。这种差异在资本繁殖物种中尤为关键，因为雌性繁殖力直接取决于幼虫期储备。

讨论部分指出，ALAN通过三重机制威胁资本繁殖蛾类种群：1)直接增加幼虫死亡率；2)扰乱滞育时序导致发育不同步；3)降低雌性能量储备从而限制繁殖输出。研究首次证实日行性幼虫对ALAN的敏感性不亚于夜行性物种，且资本繁殖策略放大了ALAN的负面效应。作者建议将光污染纳入该物种衰退(如英国"易危"、荷兰"近危"状态)的归因分析，并呼吁开展野外种群验证实验。

这项发表于《Basic and Applied Ecology》的研究为理解ALAN的生态影响提供了新维度，提示当前光污染防控策略需考虑物种特定的生活史特征。尤其对资本繁殖类群，幼虫期的光暴露可能成为比成虫趋光性更致命的生存瓶颈。研究数据也为解释近三十年花园虎蛾种群锐减及遗传多样性丧失提供了新假说。未来研究可聚焦ALAN与气候变化等因子的协同效应，以及城市种群可能的快速适应机制。