中国农业大学最新研究成果，登上《PNAS》

近日，农林生物安全全国重点实验室、中国农业大学植物保护学院彩万志/李虎团队在《PNAS》在线发表研究论文Tool use aids prey-fishing in a specialist predator of stingless bees。本研究发现并验证专食性的猎蝽利用蜂胶诱捕无刺蜂的行为及其化学机制，为研究无脊椎动物工具使用行为提供了新的研究模型。

在动物界中，已有许多动物被认为具有使用工具的能力。然而对使用工具行为的功能及进化驱动因素的实验验证工作较少，并且此类研究主要集中在少数相对高智力的脊椎动物中。在昆虫中，部分类群曾被认为同样具有使用工具的能力，但相关研究多集中在野外观察或封闭空间内的实验。

该研究团队在前期野外考察中发现，淡尾食蜂猎蝽Pahabengkakia piliceps能够在蜂巢上捕食无刺蜂。无刺蜂作为物种丰富度较高的社会性蜜蜂，虽然其尾针退化，但可通过主动撕咬、撞击等方式保卫巢群，且多数无刺蜂会收集植物胶并加工成蜂胶，还会将胶滴布置在蜂巢入口周围，利用其粘性与刺激性气味趋避捕食者。然而，淡尾食蜂猎蝽不但没有躲避这些胶滴，反而在捕食无刺蜂之前，先将胶滴涂抹在前足上，然后再对无刺蜂进行捕食。通过户外行为及化学生态学实验研究发现，猎蝽通过涂抹蜂胶的行为会显著增加蜂胶中挥发物的释放量，进而将无刺蜂吸引到有利于猎蝽捕食的位置，从而增加捕食成功率与捕食效率。此外，由猎蝽野外个体的肠道内容物食物谱结构的解析和食性实验的结果表明，该猎蝽是无刺蜂的专性捕食者，其生长发育与繁殖的各个阶段均依赖以无刺蜂为食。因此，淡尾食蜂猎蝽使用蜂胶诱捕无刺蜂的行为，可能是在特定食物的选择压力下逐渐形成的。

图1 淡尾食蜂猎蝽的捕食行为

该研究以专食性猎蝽与社会性昆虫之间捕食与被捕食的交互关系为模型，通过严格控制的实验，对无脊椎动物使用工具进行了定量分析，并且评估了工具使用的适应性功能及其背后的行为和化学生态学机制。尽管猎蝽的专食性在蜂胶使用行为进化中的作用仍有待在系统发育框架下通过多物种的比较研究来进一步探讨，但这种“无刺蜂-猎蝽”研究系统为研究适应性进化和工具使用行为提供了一个伦理限制更少的宝贵模型。

图2 淡尾食蜂猎蝽使用工具诱捕无刺蜂的行为及其化学机制

中国农业大学植物保护学院博士研究生陈兆洋、田里副教授为该论文共同第一作者；李虎教授、彩万志教授和中国科学院西双版纳热带植物园汪正威研究员为共同通讯作者；中国科学院动物研究所葛瑨博士，植物保护学院宋凡副教授、段元格副教授，博士研究生王时雨，已毕业硕士研究生陈婷为本研究做出了重要贡献。本研究得到国家自然科学基金重点项目以及中国农业大学2115人才培育发展支持计划的资助。