以拟环纹豹蛛和拟水狼蛛两游猎型优势种蜘蛛及其猎物稻飞虱为材料,采用生物物理(光、声感受器)排除法、气相色谱-质谱联用技术、气相色谱-触角电位检测技术,以及室内和野外行为试验等一系列物理、化学、生理和行为学研究方法,研究信息化学物质在游猎型蜘蛛捕食寻觅猎物中的功能;对蜘蛛体表所携带的模拟信息素与其主要猎物稻飞虱的性信息素、利它素和警戒素等化学物质进行分离提取和结构鉴定,分析这些信息化学物质在蜘蛛与猎物间营养联系的相关性及其种间的信息传递功能;探测蜘蛛与猎物信息素的分泌源器官和接收器官(如嗅觉感受器)及其结构功能;阐明信息化学物质释放和接收的生理机制,以揭示游猎型蜘蛛与其猎物之间的信息交流规律;然后综合分析农田游猎型蜘蛛与害虫之间的物理和化学联系,以探求捕食者高效寻觅猎物的机制。研究成果有助于发现天敌与猎物的种间信息联系规律,为在农田生态系统中探求发挥天敌控害作用的新方法新手段提供科学依据。
本研究严格按照项目计划书和合同书执行,以游猎型蜘蛛及其目标昆虫为研究对象,从宏观和微观、蜘蛛猎物体表提取液和人工标准化学品两方面,系统研究了游猎型蜘蛛与猎物之间的信息联系及其机制。获得如下主要结果 1蜘蛛行为学主要测定视觉、嗅觉、听觉在蜘蛛寻觅和定位猎物中的作用。狼蛛对距离3-4cm的运动猎物的视觉敏感性良好89%,对距离5-6cm的运动猎物视觉敏感性下降了32%,对距15cm猎物无选择行为,狼蛛对红色和绿色最敏感,选择指数分别为35%和36%;其次是黄色18%,不敏感的是橙色10%;在2-11cm内,狼蛛嗅觉能正确选择猎物端,选择指数和停留时间显著高于无猎物端P〈0.05,当距离增至11 cm后,选择指数显著下降P〈0.05,回归分析显示选择指数与距离呈负相关,同时发现狼蛛对猎物组织液比体表提取液反应更敏感;狼蛛听觉在3-12cm内,对有猎物端选择指数显著高于无猎物端P〈0.05,但距离增至15 cm后,选择指数无显著差异P〉0.05,狼蛛停留时间也呈类似变化,距离12cm内,狼蛛在猎物端停留时间较长,显著高于无猎物端P〈0.05,距离增加后,狼蛛对猎物声源敏感度下降,停留时间无显著差异P〉0.05,并声源间距与狼蛛定位猎物明显负相关,雌性对猎物振翅声更敏感。狼蛛对双翅目昆虫体外信息素纯品正十二烷和正十五烷的趋性实验表明,狼蛛在距离5cm、温度28℃、正十二烷浓度1×10-2g/ml时的敏感性最强。发现正十二烷、正十五烷液是狼蛛寻找和定位猎物的化学信息素。 2电镜扫描发现拟环纹豹蛛触毛主要分布在触肢和步足的前端,其中第一步足分布最多,数量较听毛和化学感觉毛多;听毛大都分布于触肢和第四步足的胫节上,其余分布较少;化学感觉毛主要分布于第一、二步足的跗节和胫节,触肢和螯肢有少量分布;裂缝感受器大量分布在触肢跗节与胫节;竖琴器主要分布在螯肢和步足;跗节器多见于触肢前跗节。 3 GC-EAD电生理实验发现豆蚜体表正己烷浸提液的挥发物中有两个峰可以引起雌性和雄性狼蛛的电生理反应,经GC-MS技术鉴定,其中芥酸酰胺28.34%,十四酸十六酯21.78%,1-二十六烯20.35%;1-二十八烯12.14%,其余6种正烷烃均在10%以下。综上所述,狼蛛远距离寻觅和定位猎物依靠芥酸酰胺、十四酸十六酯、1-二十六烯、正十二烷和正十五烷等化学信息素,近距离下借助听觉和视觉。