人类并非唯一涌向热带地区的生物。一般来说,越靠近赤道,生物多样性就越丰富。这一点很明显——想想看,雨林中的植物和动物数量远远多于北极。但不明朗的是,这种纬度趋势如何影响物种间的相互作用。
在一项今天发表在《科学》杂志上的新研究中,研究人员试图找出从两极到赤道,捕食率是否会增加。于是,他们制作了2879只黏土毛虫,并将它们送往世界各地,观察有多少捕食者会上钩。
在一项国际合作中,来自31个地点——从北极圈到澳大利亚——的研究人员收到了邮寄来的绿色塑料毛虫,并将它们粘在户外的植物上。这项研究横跨六大洲,跨越了7200英里的纬度,甚至包括从海平面0米到2100米的山地海拔。当动物攻击这些假毛虫时,它们的咬痕会在黏土上留下印记,使研究人员能够估算出全球不同生物的捕食率。
该研究的主要作者、瑞典农业科学大学的生态学家Tomas Roslin表示,他们选择“尺蠖”或“寸虫”毛虫作为模型是因为它们非常普遍。“ geometridae 蛾类是动物界中最大的科之一,目前已有约23,000个已描述的物种,”他说。“无论你走到哪里,当地的物种中都会有绿色的毛虫。”
怀俄明大学的演化生态学家Craig Benkman(未参与此项研究)赞扬了其研究方法。与以往依赖于大量不同研究中不一致的数据集进行分析的方法不同,Roslin的团队在巨大的纬度梯度上使用了标准化的技术。Benkman说,这种研究“非常有价值”。
这些假毛虫显示,捕食率确实在赤道附近最高,在两极附近最低;每向北或向南偏离赤道1度纬度,毛虫被攻击的几率就降低2.7%。因此,在格陵兰的Zackenberg的一只毛虫被咬的可能性比赤道上的一只毛虫低约87%。
山区也呈现出类似的模式。每海拔升高100米,毛虫被捕食的风险就降低6.6%。
但最令人惊讶的是导致赤道捕食率增加的原因。不是鸟类或哺乳动物,而是昆虫。鸟类和哺乳动物的攻击率并没有随着纬度的变化而显著改变。但每1度纬度差,节肢动物的捕食率就下降3.5%。而每海拔升高100米,节肢动物的攻击率就下降9.6%。
至于原因,“我们并不确切知道,”Roslin说。该团队推测,迁徙的鸟类可以重新分布自己以寻找食物,而昆虫的活动范围则没有那么大。相反,由于它们是变温动物,赤道温暖的天气使它们更加活跃。
“他们的数据表明,候鸟迁徙可能非常有效,以至于在全球范围内平均了猎物的捕食率,”Benkman说。“这是一个值得进一步检验的显著发现,特别是考虑到许多迁徙物种的衰退和脆弱性。”
然而,Benkman指出,哺乳动物的模式缺失仍然令人费解,因为它们不像鸟类那样容易迁徙。“我认为哺乳动物的模式缺失不容易轻易解释,”他说。
显然,关于这些大规模相互作用模式,仍有许多东西需要学习。研究作者希望,凭借他们独特的方法和横跨全球的合作,他们能够很快开始着手解决更多这些谜团。