《acta ethologica》:Prey size influences the feeding behaviour of predatory female Photuris lugubris fireflies (Coleoptera: Lampyridae)
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Photurinae亚科中狩猎型雌性萤火虫特化取食异种雄性萤火虫,后者通常小于自身,并通过响应其求偶信号进行诱捕。Photuris属物种雌性狩猎Photinus属物种雄性,从中获取营养与防御性毒素。在某些地区,Photuris lugubris与Photinu
Photurinae亚科中狩猎型雌性萤火虫特化取食异种雄性萤火虫,后者通常小于自身,并通过响应其求偶信号进行诱捕。Photuris属物种雌性狩猎Photinus属物种雄性,从中获取营养与防御性毒素。在某些地区,Photuris lugubris与Photinus extensus同域分布,后者的雄性体型大于狩猎雌虫。研究人员报道了一项野外研究,调查信号发射型P. extensus雄性与狩猎型P. lugubris雌性互作的频率,并设计实验以确定P. lugubris雌性在圈养条件下是否攻击并取食P. extensus雄性。在超过18小时聚焦观察中,仅观察到1例P. extensus雄性被P. lugubris雌性吸引,但未发生攻击。实验中,雌性在17%的机会中发起攻击;然而,不同于典型取食软体组织并杀死猎物的模式(例如P. lugubris取食较小Photinus palaciosi雄性时所见),雌虫用足与颚限制雄虫,取食自鞘翅与前胸背板边缘孔隙渗出的液态物质(推测为血淋巴),即反射性出血(reflex bleeding)。所有被攻击雄虫均挣脱并恢复。据研究人员所知,此为萤火虫中首次报道此种奇特的非致死性捕食行为。
研究背景与立项依据:多数萤火虫成虫期不取食,资源主要于幼虫期获得;但Photurinae亚科许多物种雌性具攻击性拟态(aggressive mimicry),通过应答异种雄性生物发光求偶信号将其诱捕,取食软体组织并掠夺血淋巴中毒甾体型防御物(lucibufagins)。已知Photuris lugubris雌性常捕食小于自身的Photinus palaciosi雄性,但在部分同域生境中其与体型更大的P. extensus雄性共存。陆地节肢动物捕食者—猎物互作中约76%为捕食者大于猎物,体型差异可能制约P. extensus被纳入食谱。野外是否互作、圈养是否攻击及取食方式是否改变,此前未知。该研究于墨西哥城UNAM校区Pedregal de San Angel生态保护区(REPSA)开展,旨在明确猎物体型如何重塑捕食行为。
主要技术方法:研究含三块。其一为野外聚焦观察,2024年6—7月与2025年5—7月每周观测,确定两物种物候与重叠期(约90分钟/夜);在P. extensus求偶区搜寻P. lugubris雌性,对持续≥30分钟者(N=21,累计1090分钟)记录3米内雄虫信号与互作。其二为圈养三段式实验(125 mL容器,暗光草地):20只雌虫首夜与同种雄虫配对促交配,次夜起依次引入P. extensus雄虫(最多两夜)观察攻击,末夜以已知猎物P. palaciosi雄虫验证捕食性;机会数36,攻击判定含咬啮鞘翅与取食渗出液。其三为形态学检视:10只P. extensus雄虫(REPSA与既往位点各5)于Zeiss Stemi 305体视镜与Primo Star光学镜下定位鞘翅及前胸背板边缘孔隙。样本队列来自REPSA及作者既往研究地(Vergara等2025)。
研究结果
Interactions between P. lugubris and P. extensus are very rare:21次聚焦观察中,3米内记录P. lugubris雄72只、P. extensus雄6只;仅1例P. extensus雄被雌虫闪光吸引并着陆交换信号,未攻击后分走。表明野外交集极低(~0.06只/小时),与既往P. palaciosi被诱率(~2只/小时)悬殊。
P. lugubris females attack and feed on P. extensus males but do not devour them:实验中6/20雌(30%)于36次机会中攻击17%次;攻击时雌虫以前足抓握、余足制限,颚咬鞘翅边缘,雄虫反射性出血,雌虫口器舐食渗出液(含血淋巴),不啃食软体;4例雄虫16—40分钟后挣脱,短暂行动受限后恢复,雌虫颚痕留于鞘翅缘及1例前胸腹面。对照中13/20雌(65%)攻击并取食P. palaciosi雄虫至死。Mann-Whitney U检验显示被攻雄虫鞘翅面积与未被攻者无显著差异(U=60, Z=1.25, P=0.10),剔除最大被攻个体后差异显著(U=30, Z=2.09, P=0.01),提示雌虫倾向攻击相对较小(但仍大于自身)雄虫。
Location of pores:P. extensus雄虫鞘翅缘与前胸背板缘具系列角质孔隙,形态同他种反射性出血结构,证实渗出通道存在。
讨论与结论翻译:实验第2、3阶段证REPSA居群P. lugubris雌虫具捕食性;野外观察表明其可吸引P. extensus雄虫但频率极低且未观测到攻击,与2021—2023年同域三年零互作记录一致。圈养狭小空间内30%雌虫攻击、17%机会发起,雄虫均逃脱且短时恢复。研究首报萤火虫捕食者可不杀猎物而借反射性出血舐食血淋巴(可能含lucibufagins与营养)之非致死技术;不同于Souto等记Photuris femoralis攻更大Amydetes/Aspisoma时破胸膜伤足后取食,P. extensus具反射性出血而P. palaciosi无。结论:虽自然中P. lugubris雌虫极少吸引P. extensus雄虫(且是否真攻击存疑),圈养下可攻击并取食;不同于取食软体致死之常态,对P. extensus雄虫为非致死性、取食反射性出血渗出液(推测血淋巴)。观察提示猎物体型与反射性出血共同影响攻击成功率与取食模式,二者相对贡献及适合度后果待实验分离。论文发表于《Acta Ethologica》。