捕食压力如何改造生态系统?

压力加速了蚱蜢的新陈代谢,使它们四处找寻容易消化的糖类还有碳水化合物,以便快获得能量。这可能不只影响它们的猎物,甚至是整个所处的生态系统。

在比较放松的情况下,许多动物选择高蛋白食物,那有助于生长与生殖。但当四周有捕食者埋伏时,动物就需要能量以快速喂饱高张的身体,还有逃跑-如果需要的话。耶鲁大学的生态学家Dror Hawlena 发现这样的捕食压力,会对草原造成生态上的影响。

Hawlena在自然生长的植被中设置几个笼子,有些笼子里放蚱蜢,有还加了被胶水黏住口器的蜘蛛,如此一来,蚱蜢就会感到“害怕”(有压力),但不会被吃掉。结果发现,暴露在有掠食压力下的蚱蜢,食物偏好会从高蛋白的禾本科植物,转变为含有高糖量的菊科植物。

一开始,这种食性的转换被认为和躲避天敌蜘蛛有关。为了厘清可能的原因,Hawlena也在室内用人工调制的高糖,及高蛋白“饼干”饲养了蚱蜢。而这部份的实验也得到了类似的结果-受惊吓的蚱蜢偏好高糖分的饼干。

所有高糖分的食物都意味着受惊吓的虫子,摄取较多碳,较少的氮。同时,它们的身体会降解蛋白去合成更多的葡萄糖,最后使身体明显地含有较多的碳及较少的氮。当虫子死亡并腐化后,土壤就会比较不肥沃。

Hawlena认为,生态系可能会透过两种方式受到恐慌的蚱蜢影响。第一,它们取食较多的菊科,较少的禾本科,改变了草原的物种比例。第二,土壤吸收较少氮,会间接影响生长在上面的植物种类。在一项仍持续进行的研究中,Hawlena藉由观察感到压力及没有压力的蚱蜢,尸体腐烂的区域,其土壤里菌种的组成,得到了有趣的结果。他预期,可以得到类似在其他动物身上的结果-活得较放松的动物,死亡后会让土壤较肥沃。

这项发现有助于生态学家更了解过去无法解释的生态改变,也使得生态学更接近可以预测的科学。

然而,即使这样的关联存在,也不是这么显而易见。和Hawlena所研究的蚱蜢一样,黄石公园的麋鹿,也因为面临捕食压力与否而改变食性。一些研究人员预测,当狼回到公园后,麋鹿将远离一些“危险区域”,使得该区域的白杨树得以消长。在这样的理论下,即使只有几只个体,狼会对整个地貌有巨大的影响。

可惜不是如此,根据Matthew Kauffman和他的同事最新的研究指出,白杨树的生长,并不能清楚地反映出狼的出没;虽然麋鹿的确躲避了狼,但并没有频繁到可以改变白杨树的族群。也就是说,狼的影响没有被放大。

这也可能因为麋鹿在冬季往往挨饿,所以它们愿意承担任何风险去觅食-包括被狼攻击的风险。

蚱蜢的对压力生理反应,是否会放大到植物、土壤、微生物……等等更多的层面,或者这个影响太小,以至于被其他生态系统复杂的因子所掩盖,还有待进一步的研究。

作者:柚子皮皮,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2628.html