星豹蛛和拟环纹豹蛛抗逆性比较研究

文乐雷，杨帆，陈悦悦，郭莹莹，汪霜玉，焦晓国

（行为生态与进化研究中心，湖北生物资源绿色转化协同创新中心，湖北大学生命科学学院，湖北 武汉 430062）

0 引言

蜘蛛是陆生常见节肢动物类群，它们在陆地上广为分布.在自然生境中，每种蜘蛛经受自然选择的作用，选择利于自己生存和繁衍的小生境［1-2].在自然条件下，蜘蛛经常面对干旱、食物匮乏、低温等逆境的胁迫.蜘蛛能通过形态、生理和行为等多种适应性机制抵御上述逆境，保持自身种群的繁衍.目前蜘蛛的抗逆能力的研究主要集中于抗干旱和抗饥饿两个方面［1-6].已有研究表明，蜘蛛的抗逆能力与蜘蛛的生境、外界环境温度、蜘蛛发育阶段和性别等因素密切相关［1，2，6].国内有些学者对一些常见蜘蛛的抗逆能力进行过一些零星报道，如王洪全等［3]对拟环纹豹蛛Pardosapseudoannulata、赵敬钊等［4]对拟水狼蛛Piratasubpiraticus、彭宇等［5]对真水狼蛛Piratapiraticus和刘凤想等［6]对星豹蛛Pardosaastrigera进行过初步的抗逆性研究.

拟环纹豹蛛P.pseudoannulata和星豹蛛P.astrigera均属蛛形纲，蜘蛛目，狼蛛科，豹蛛属两种常见游猎型狼蛛，在全国广为分布［4].它们是自然生态系统中多种害虫的重要控制因子，对保持自然生态系统的平衡有重要意义.在自然条件下，拟环纹豹蛛和星豹蛛分布的小环境明显不同.拟环纹豹蛛主要分布于潮湿多水的环境中，如河流、沟渠和稻田边.相反，星豹蛛主要分布于干旱向阳的荒地上.我们推测（1）拟环纹豹蛛体内含水量高于星豹蛛；（2）星豹蛛对逆境耐受性比拟环纹豹蛛强，在无水无食胁迫条件下，星豹蛛较之拟环纹豹蛛存活时间更长.本研究以上述两种豹蛛为实验对象，测定两种豹蛛体内的含水量和脂类含量，并比较两种豹蛛在无水无食条件下存活天数的差异.本研究试图从生理上解释不同生境蜘蛛对胁迫环境的适应性进化，而且该研究也可为发挥蜘蛛的自然控害潜能提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 蜘蛛的采集拟环纹豹蛛和星豹蛛雌雄成蛛均采集于湖北省武汉市马鞍山森林公园.采集的蜘蛛单头分装于干燥的玻璃试管中（长10 cm，直径2 cm），脱脂棉封口，以防蜘蛛逃逸.采集回的蜘蛛随机分成两部分，一部分用于体内水分和脂类含量的测定，另一部分用于无水无食条件下存活天数的比较.

1.2 蜘蛛体内水分和脂类含量测定蜘蛛采集回后及时测定不同物种，不同性别的蜘蛛体内含水量和脂类含量.首先用电子分析天平（精度为0.01mg）称量每只蜘蛛的鲜重M1，然后将蜘蛛置于鼓风干燥箱中60℃恒温持续烘24 h，取出后用电子分析天平测蜘蛛的干重M2.将这些干燥后的蜘蛛置于含有5mL三氯甲烷（氯仿）的离心管中依次浸泡3次，每隔12 h更换一次氯仿，共计36 h.然后将这些蜘蛛从溶液中取出后烘干测其质量M3.则蜘蛛的含水量为（M1-M2）/M1*100%，蜘蛛脂类含量占干重百分比为（M2-M3）/M2*100%.蜘蛛体内水分和脂类含量具体测定过程参考Wilder等［7]的方法.

1.3 蜘蛛在无水无食条件下存活天数比较拟环纹豹蛛和星豹蛛成熟蜘蛛从野外采回后，区分雌雄.单头分装于干燥的玻璃试管中（长10 cm，直径2 cm），脱脂棉封口，以防蜘蛛逃逸.将装有蜘蛛的玻璃试管放入光照培养箱中（温度（20±0.5）℃，光照14L：10D）培养，每隔12 h（8：00和20：00）记录蜘蛛死亡情况.

1.4 统计分析采用SPSS 16统计软件对数据进行统计分析.百分率数据，如蜘蛛含水量和脂含量数据在统计之前进行平方根反正弦变换，统计主要采用双因素方差分析方法.数据统一采用Mean+SE显示.

2 结果与分析

拟环纹豹蛛和星豹蛛体内含水量比较结果如图1所示.星豹蛛体内含水量显著高于拟环纹豹蛛体内含水量（F1，79=38.541，P＜0.000 1）.两种蜘蛛体内含水量在性别间没有显著差异（F1，79=0.078，P=0.781）.蜘蛛物种和性别的互作对蜘蛛体内含水量也有显著影响（F1，79=4.984，P=0.028），星豹蛛雌性含水量高于雄性，而拟环纹豹蛛雄性含水量高于雌性.

图1拟环纹豹蛛和星豹蛛含水量（Mean+SE）比较

拟环纹豹蛛和星豹蛛体内脂肪含量比较结果如图2所示.星豹蛛体内脂类含量显著高于拟环纹豹蛛的脂类含量（F1，79=6.739，P=0.011）.两种蜘蛛体内脂类含量在性别间也存在显著差异（F1，79=5.822，P=0.018），雌性体内脂肪含量高于雄性.蜘蛛物种和性别的互作对蜘蛛体内脂含量没有显著影响（F1，79=0.001，P=0.977）.

拟环纹豹蛛和星豹蛛在无水无食条件下存活天数比较结果如图3所示.星豹蛛存活天数极显著长于拟环纹豹蛛（F1，79=79.057，P＜0.000 1）.两种蜘蛛存活天数在性别间有显著差异（F1，79=5.5，P=0.022），雌性寿命长于雄性.蜘蛛物种和性别的互作对蜘蛛存活天数没有显著影响（F1，79=0.86，P=0.357）.

图2 拟环纹豹蛛和星豹蛛脂类含量（Mean+SE）比较

图3 拟环纹豹蛛和星豹蛛在无水无食条件下存活天数（Mean+SE）比较

3 讨论

当前研究结果表明星豹蛛体内含水量和脂类含量显著高于拟环纹豹蛛，同时在无水无食条件下星豹蛛存活天数显著长于拟环纹豹蛛.星豹蛛在逆境下耐受性显著强于拟环纹豹蛛原因可能有二：一是星豹蛛抗干旱能力强于拟环纹豹蛛；二是星豹蛛耐饥饿能力强于拟环纹豹蛛，导致星豹蛛抗逆性显著强于拟环纹豹蛛.当然，也不能排除上述两种可能的协同作用.

通常，节肢动物体内含水量和体表脂类含量与其抗旱性紧密相关.有关蜘蛛抗旱性机制方面的研究甚少，远落后于昆虫.目前昆虫抗干旱的机制主要包括：1）降低体内水分的丧失，2）增加体内淋巴液中水的积累，3）增加对失水的耐受性，4）通过改变表皮脂类化学组成和含量降低水分的丢失［8-12].我们的研究结果表明，干旱环境中生活的星豹蛛体内含水量显著高于潮湿环境中生活的拟环纹豹蛛，可见星豹蛛抗旱性可能主要体现在较强的保水能力上.另一方面，节肢动物体表脂类的含量是防止体内水分丧失的重要保证［8-12].Ramniwas和Kajla对两种果蝇的抗旱性进行了比较研究，发现果蝇的表皮脂类含量与其抗旱性呈正相关［10].当前研究结果显示总脂类物质含量高的星豹蛛在无水无食条件下存活天数长于总脂类物质含量低的拟环纹豹蛛，该差异可能原因是星豹蛛分配于体表的脂类物质含量显著高于拟环纹豹蛛，导致星豹蛛保水能力增强，从而导致星豹蛛在无水无食条件下存活天数长于拟环纹豹蛛.星豹蛛抗干旱机制需要作进一步研究.

节肢动物体内积累的脂类是节肢动物在食物匮乏条件下能量的重要来源［13-15].在不同昆虫类群中，体内积累的脂类含量与昆虫抗饥饿能力呈正相关［13-15].我们研究结果显示星豹蛛总脂类物质含量显著高于拟环纹豹蛛，该差异可能归因于星豹蛛分配于体内的脂类物质含量高于拟环纹豹蛛，导致星豹蛛抗饥饿能力显著强于拟环纹豹蛛，同样导致星豹蛛在无水无食条件下存活天数长于拟环纹豹蛛.

先前众多研究结果表明：蜘蛛的抗旱能力较差，而抗饥饿的能力强［4-6].有水无食条件下蜘蛛的存活天数显著长于无水无食条件下蜘蛛的存活天数［4-6]，表明在无水无食条件下蜘蛛的生存主要受失水胁迫，而受饥饿胁迫甚少.因此我们推测在无水无食条件下星豹蛛存活天数显著长于拟环纹豹蛛主要是由于星豹蛛防止体内水分丧失的能力更强，而不是由于其更耐饥饿.

我们的实验结果也显示：无论是星豹蛛还是拟环纹豹蛛，雌蛛的存活天数均显著长于雄蛛，这与两种豹蛛雌蛛体内总脂类物质含量均相应高于雄蛛的变化趋势也是一致的.该结果与前人的研究结果也高度一致［6].

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