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寄生虫重新定义食物金字塔
【字体: 大 中 小 】 时间:2006年07月21日 来源:生物通
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生物通报道 加利福尼亚大学圣巴巴拉分校研究人员发现寄生虫在食物网中占有举足轻重的地位,研究结果刊登在《美国科学院学报》电子版。
食物网反映了生态系统的能量流动。与食物链相比范畴更大,它扩大了生物社会关于“谁吃谁”的概念。因为寄生虫体积小到几乎不为肉眼所见,躲藏的宿主体内,用标准的生态学方法很难定量,所以食物网几乎没有 寄生虫的踪影。然而根据这项研究,寄生虫对食物网结构有很大影响,寄生虫链对测量生态系统稳定性至关重要。
课题领导人、美国地质勘探局西方生态学研究中心科学家Kevin Lafferty说:“食物网理论构成了现代生态学的框架,我们对 寄生虫在生态系统中的作用知之甚少,因此框架中找不到寄生虫的踪影。这就好比没有地图开车,缺乏小路段的详细信息。而到达目的地,地图和小路段信息缺一不可。”
通过四个包括寄生虫在内的相对完整的食物网所提供的资料,Kevin Lafferty和同事对 寄生虫是否和怎样影响食物网做了研究分析。发现,寄生虫出现在联系食物网物种间的环节。一般意义上说,一个食物网中寄生虫和宿主之间的联系比捕食者和被捕食者之间的联系更多。来自普林斯顿大学的Andrew Dobson认为 寄生虫也许是组成生态群落结构完整性的纽带。
处于食物链顶层捕食者的天敌数量随其在营养链位置上升而下降。而在这项研究中,科学家发现寄生虫随着宿主在营养链位置的上升而增多。结果,处于中间层的动物更容易受到天敌的影响,包括各种各样的寄生虫和各种各样的捕食者。
Dobson说:“研究说明我们在幼儿园就被灌输的“生态金字塔”理论是错误的。当把 寄生虫加入食物网考虑后,金字塔中就出现了由像其他物种种类一样丰富的寄生虫组成的倒金字塔。”
研究在Carpinteria盐沼地中进行。Carpinteria盐沼地时加利福尼亚大学保留的几个用于研究和教学的原始自然保护区之一。研究人员发现有78%的种间联系与 寄生虫有关。被捕食者中存在的多种寄生虫使得Carpinteria食物网捕食者- 寄生虫之间的联系是捕食者-被捕食者之间联系的两倍之多。
Carpinteria沼泽地食物网大量联系中,由于多种宿主间的连续传染使得寄生的吸虫的蠕虫有复杂的生命循环。一种常见蜗牛是Carpinteria的最少19种吸虫的第一中间宿主,多种鸟类作为最终宿主。假如没有这种蜗牛和其寄生虫,977个联系将从Carpinteria食物网中消失。相关工作中,Lafferty和来自圣巴巴拉分校的生物学教授Armand Kuris通过计数蜗牛中 寄生虫的数量对盐沼地的健康指标进行评价。
Lafferty说:“很少有食物网包括 寄生虫,并且将寄生虫考虑进食物网需要进行大量的工作。但是应该知道没有寄生虫就不能更全面地了解食物网。” Kuris补充认为考虑到 寄生虫与传染病的关系,需要对其进行更多的生态学研究。
这项PNAS报道为生态学打开了一扇大门。Dobson 说:“当我们了解食物网后,我们将会更加清楚生态多样性的下降对现有生物的生存质量的影响。”(生物通记者宗敏)