萼花臂尾輪蟲反捕食形態(tài)可塑性研究.pdf

1、捕食者信息素可以誘導(dǎo)許多浮游的小型輪蟲產(chǎn)生更長(zhǎng)的棘刺,能夠提供有效的接觸后防御以抵抗捕食者。本論文以浮游動(dòng)物中常見的植食性浮游動(dòng)物萼花臂尾輪蟲為研究對(duì)象,對(duì)捕食者信息素誘導(dǎo)的輪蟲表型可塑性反應(yīng)進(jìn)行研究。使用萼花臂尾輪蟲—卜氏晶囊輪蟲模型進(jìn)行捕食者信息素誘導(dǎo)的輪蟲防御形態(tài)的研究。
　　我們用兩個(gè)克隆(北京克隆和遼陽克隆)的萼花臂尾輪蟲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)捕食者晶囊輪蟲的密度(信息素濃度)與誘導(dǎo)萼花臂尾輪蟲后側(cè)棘刺的長(zhǎng)度或相對(duì)長(zhǎng)度具有顯著的

2、線性回歸模式。萼花臂尾輪蟲后側(cè)棘刺的長(zhǎng)度或相對(duì)長(zhǎng)度隨捕食者晶囊輪蟲信息素濃度的增加而增加,捕食者晶囊輪蟲信息素誘導(dǎo)萼花臂尾輪蟲防御形態(tài)反應(yīng)具有線性劑量—反應(yīng)效應(yīng)。
　　捕食者誘導(dǎo)輪蟲產(chǎn)生防御形態(tài)存在母體效應(yīng),被認(rèn)為是一種適應(yīng)策略。母體能夠預(yù)測(cè)并傳遞關(guān)于捕食風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境信息給下一代后代或隨后的后代,提高后代抵抗捕食者捕食的能力。兩個(gè)萼花臂尾輪蟲克隆的輪蟲后側(cè)棘刺的產(chǎn)生受到在晶囊輪蟲存在環(huán)境的暴露時(shí)間和出生順序的顯著影響。較晚出生的后代

3、的后側(cè)棘刺長(zhǎng)度和相對(duì)長(zhǎng)度降低到較低水平,但是較晚出生的后代產(chǎn)生的棘刺仍然比對(duì)照組的棘刺明顯。隨著出生順序母體效應(yīng)逐步減弱可能是由于在母體隨后產(chǎn)生的孤雌生殖后代中母體內(nèi)未知因素的稀釋或分解。母體環(huán)境不同(K–與K+→K–相比較, K+與K–→K+相比較)的兩個(gè)萼花臂尾輪蟲克隆的后代F1的后側(cè)棘刺長(zhǎng)度和相對(duì)長(zhǎng)度具有顯著差異,兩個(gè)克隆的后代F2也發(fā)現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)捕食者晶囊輪蟲誘導(dǎo)萼花臂尾輪蟲防御形態(tài)具有代間傳遞和跨代傳遞的母

4、體效應(yīng)。晶囊輪蟲信息素對(duì)于誘導(dǎo)輪蟲產(chǎn)生防御反應(yīng)的信號(hào)通路有兩種假設(shè):1、信息素可能直接穿透母體體腔后影響初級(jí)卵母細(xì)胞和發(fā)育中的卵母細(xì)胞;2、信息素可能直接對(duì)母體起作用,影響母體生理特征并引起某種物質(zhì)(激素)的釋放,從而誘導(dǎo)卵母細(xì)胞發(fā)展成的輪蟲產(chǎn)生防御形態(tài)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持第二種假設(shè)。
　　在我們的實(shí)驗(yàn)中,萼花臂尾輪蟲攝食氮限制和磷限制的藻類食物對(duì)防御體型后側(cè)棘刺的生長(zhǎng)具有抑制作用,此外還會(huì)降低輪蟲的種群增長(zhǎng)率r和凈生殖率Ro以及縮短