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为探究多环芳烃(PAHs)对野生动物个体行为的影响,研究人员以菲(phenanthrene)污染为主题,对野生丰年虾(Artemia franciscana)开展研究。结果发现菲污染会破坏丰年虾行为的个体差异和可塑性,这有助于深入理解污染对生态系统的影响。
在当今全球环境中,化学污染物肆意侵袭着各个生态系统,对野生动物构成了日益严重的威胁。多环芳烃(PAHs)作为沿海海域中极为常见的一类化学污染物,主要源于工业活动。其不仅具有致癌、致畸和致突变等危害,还会对野生动物的行为产生负面影响,例如影响它们的活动速率和冒险行为。
然而,一直以来,有一个关键问题悬而未决:这类全球性污染物是否会对野生动物生态相关行为的个体层面差异产生影响?要知道,个体行为的差异在生态和进化过程中意义非凡。不同行为的个体在死亡率和繁殖率上存在差异,比如大胆的个体可能获取更多资源、拥有更高繁殖成功率,但寿命或许更短;而种群中个体行为策略差异较大时,往往能在环境变化中更稳定地存续。此外,行为可塑性对于个体适应环境快速变化也至关重要,像资源波动和捕食风险变化等情况。所以,深入研究污染物对个体行为的影响迫在眉睫。
来自国外(意大利 University of Tuscia 的 Ichthyogenic Experimental Marine Centre )的研究人员挺身而出,勇敢地迎接这一挑战。他们将研究目光聚焦于菲,这是一种在水生环境中广泛存在且含量丰富的 PAHs。研究人员以野生丰年虾(Artemia franciscana)为研究对象,开展了一项极具价值的研究。最终,他们得出了令人瞩目的结论:暴露于菲污染环境会侵蚀丰年虾在活动方面的个体间差异(即行为个体性),以及在冒险行为方面的个体内差异(即行为可塑性),即便这种污染没有改变丰年虾的平均行为。这一发现意义重大,它揭示了污染环境对生物的影响比人们之前认知的更为严重,为深入理解生态系统受污染后的变化提供了关键线索,也警示着人们必须高度重视环境污染对生物多样性和生态平衡的潜在威胁。该研究成果发表在《Animal Behaviour》杂志上。
研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,在实验动物选取上,从意大利中西部人工户外池塘采集野生丰年虾无节幼体,并将其置于特定条件下培养。接着,设置了对照、低浓度(400 ng/L)和高浓度(16 μg/L)菲污染处理组,以模拟现实环境。对于行为测试,采用开放场地测试(测量活动距离)和潜水测试(测量在水面停留时间)来评估丰年虾的行为。在分析时,运用线性混合效应模型(LMMs)等统计学方法对数据进行处理,从而深入探究菲污染对丰年虾行为和生活史特征的影响。
下面让我们详细了解一下研究结果:
- 对行为和生活史的平均影响:研究人员发现,不同处理组间丰年虾的平均活动水平和冒险行为并无显著差异,但在风险厌恶(在水底停留时间)方面,低浓度处理组的个体比对照组在水底停留时间更长。同时,雄性通常比雌性更活跃、更爱冒险,且随着测试次数增加,活动水平和冒险行为总体呈上升趋势,风险厌恶则下降。此外,菲污染处理对丰年虾的体型大小没有显著影响,不过雌性体型通常比雄性大,且在测试过程中体型增长幅度更大。
- 对个体行为的影响:进一步分析发现,低浓度菲污染会显著降低丰年虾活动水平的个体间差异,而风险厌恶的个体间差异在低浓度时也小于高浓度时,但风险行为的个体间差异不受污染处理影响。在个体内差异方面,随着菲浓度升高,冒险行为和风险厌恶的个体内差异持续减小,意味着行为可塑性降低,不过活动水平的个体内差异不受影响。另外,研究还发现活动与冒险行为之间存在正相关,与风险厌恶存在负相关,且这种行为综合征在所有处理组中都保持一致。
综合研究结论和讨论部分,该研究成果具有重要意义。它首次明确了菲污染对丰年虾行为个体性和可塑性的负面影响,揭示了即使是低浓度的菲污染也可能对野生动物产生重大影响,且这种影响呈现非单调变化。同时,行为可塑性的降低可能严重削弱丰年虾应对环境变化和躲避捕食者的能力,进而威胁到种群的生存。此外,研究还发现菲污染对行为综合征没有显著影响,且在性别差异方面,虽然雌雄在行为和体型上存在差异,但对菲污染的敏感性并无不同。这些发现极大地拓展了人们对全球污染物影响野生动物行为的认知边界,有力地证明了研究个体层面影响的重要性,也为后续深入研究环境污染对生物的影响指明了方向,呼吁更多科研人员关注这一领域,共同守护生态系统的平衡与稳定。