文摘

Evarcha culicivora东非跳蛛,以喂养间接在脊椎动物的血液通过积极选择发现了蚊子的猎物。使用cold-anthrone测试来检测果糖,我们证明大肠culicivora也以花蜜为食。Field-collected个人,发现植物马樱丹属卡马拉阳性植物糖(果糖)。在实验室里,大肠culicivora阳性果糖后保存l·卡马拉或另一个十个植物物种之一(芦荟、Clerodendron华丽号,Hamelia金属盘、马樱丹属蒙得维的亚,Leonotis nepetaefolia,光英,萝藦,塞纳didymobotrya Striga asiatica,马鞭草trivernia)。我们的研究结果表明大肠culicivora从自然中获得果糖饮食和可以直接从植物摄取果糖蜜腺。然而,在实验室实验还表明,大肠culicivora果糖可以获得间接通过捕食猎物会中毒,果糖,这意味着需要考虑这种可能性当field-collected蜘蛛在果糖检测中呈阳性。在实验室的测试中,1215个小少年的53.5%,但只有3.4%的622名成人大肠culicivora剩下植物24小时,积极为果糖。随着现场数据,这些发现表明果糖的early-instar青少年尤为重要大肠culicivora。

1。介绍

营养交换和喂养不止一个营养级,虽然经常被忽视文学的蜘蛛,是常见的主题在节肢动物的进化1,2]。例如,许多掠夺性heteropterans已知饲料植物产品(兼性3,4]。蜘蛛,然而,通常特点是专性捕食者。最引人注目的例外Bagheera kiplingi(5),中美洲跳蛛(跳蛛科),这几乎完全是食草尽管同居与食用蚂蚁(Pseudomyrmexspp)。B。kiplingi饲料主要在贝尔特的身体(专业叶tips) ant-acacia (Vachelliaspp),也主导着蚂蚁的饮食(6- - - - - -8]。众所周知,虽然没有其他蜘蛛一样依赖食草性B。kiplingi许多蜘蛛做补充掠夺性的饮食与花蜜的花或extra-floral蜜腺的植物(例如,9- - - - - -12])。

泰勒和Pfannenstiel [13和陈等。14)由一个或更多的物种提供了证据的果糖摄入13蜘蛛从每个家庭(Agelenidae、Anyphaenidae Araneidae, Clubionidae, Corinnidae,狼蛛科,Miturgidae, Nephiliidae, Oxyopidae, Pisauridae,跳蛛科,Tetragnathidae,和Thomisidae)。果糖的存在被证实使用cold-anthrone测试,范·汉德尔(开发的过程15,16)检测果糖在蚊子的存在。在野外和实验室观测表明,nectarivory可能跳蛛(图中尤其普遍1)[12,17),只有一个物种(Plexippus selipes)已被证明是果糖积极cold-anthrone测试(14]。

Salticids有复杂的vision-guided掠夺性策略支持复杂的眼睛(18- - - - - -20.),和掠夺性的策略Evarcha culicivora异常复杂的甚至是salticid标准(21]。这个物种提要间接在脊椎动物的血液通过积极选择发现雌蚊作为首选的猎物(22),选择它可以让即使限制使用化学感受孤独。嗅觉测量器实验(22,23也表明E。culicivora是两个植物物种的气味所吸引,马樱丹属卡马拉和萝藦,但这些植物的作用E。culicivora的生物学在很大程度上仍是个未知数。

在这里,我们调查是否E。culicivora的吸引力l。卡马拉和R。普通的可以解释,至少部分由蜘蛛收购这些植物的花蜜餐。使用cold-anthrone测试,我们确认的E。culicivora个人收集的l。卡马拉在摄入果糖。然后重复cold-anthrone测试在实验室条件下蜘蛛的可能性降到最低,其它任何收购果糖方式比直接在工厂的蜜腺,如食植物或fructose-carrying猎物的其他部分(见:[14,24])。最后,我们确定的特异性E。culicivora的兴趣测试果糖的存在特定植物的个体被安置与其他10个植物物种之一。

2。材料和方法

2.1。一般

我们网站是托马斯·奥德海波校园领域(Mbita点)国际昆虫生理学与生态学中心(ICIPE)在肯尼亚西部(海拔1200米;纬度0°25′S-0°30′年代;经度34°10′E)。蜘蛛的饲养和维护在实验室里,我们遵循程序标准salticid研究(见:[25])和总结在这里只至关重要的细节。

实验室的光周期是12 l: 12 d,早上07:00灯来。除了最近孵化的青少年(见下文),每个蜘蛛被维护在一个标准的圆柱笼(55毫米)直径45毫米,高度透明塑料制成的,有两个孔在顶部(screen-covered孔通风和另一个洞用来引入猎物)。每个蜘蛛都有连续的水通过棉辊在笼子里,笼子的底部通过一个洞伸出到下面的水锅。所有孔直径10毫米。蜘蛛被维护在一个混合的饮食non-biting虫(Chironimidae)根据需要收集的字段和blood-fed雌蚊(冈比亚疟蚊年代。年代从文化)(见:[26])。这些猎物的蜘蛛提供每周3天(周一、周三、周五)。

2.2。Cold-Anthrone测试

不迟于4小时在使用前(见:[27]),新一批的蒽酮试剂制备混合150毫升和380毫升蒸馏水的浓硫酸,150毫克的蒽酮粉混合后稀释硫酸的100毫升。

每个蜘蛛从字段或一个试验在实验室(见下文)被放置在一个瓶和存储在−80°C逮捕酶活性。4小时后,冷冻蜘蛛被转移到5毫升试管。水分被蒸发掉了拿着试管的蜘蛛在一个热水浴(80 - 90°C) 15分钟(见[15])。下一步准备cold-anthrone测试的蜘蛛是去除表皮蜡和暴露蜘蛛的消化道。这是通过使用氯仿和甲醇溶液(1:1的比例),已提前准备和存储在−25°C。这个解决方案的两滴被添加到试管的蜘蛛。20分钟后,蜘蛛是使用玻璃搅棒轻轻压碎。

接下来,0.5毫升的蒽酮试剂添加到试管,当时激动为60分钟旋涡混合器举行26°C水浴。我们遵循既定的程序准备比色标准对应于不同的果糖浓度(28]。这些标准是由吸量1μL的九个标准蔗糖的解决方案(见下文)到试管(一个试管/标准),添加两滴chloroform-methanol解决方案和0.5毫升的蒽酮试剂。最初的蔗糖溶液是由溶解试剂级蔗糖的25.6 g的50毫升蒸馏水和添加足够的水100毫升的解决方案。接下来,我们八个双重的连续稀释(“标准”),由泰勒和Pfannenstiel解释(13),每个标准对应于指定的果糖的浓度。标准储存在−45°C。

cold-anthrone蜘蛛的测试样本进行评估通过目测颜色改变。果糖在场时,把绿色或蓝色绿色样品,但样品没有果糖仍清晰的黄色。我们采用了匹配的标准高于2μg作为我们的标准记录样本阳性果糖。这一标准是源自“海绵测试”(见下文),旨在确定有效cold-anthrone方法检测果糖尤其是蜘蛛(即。,我们确定阈值匹配样本上面葡萄糖果糖不会给假阳性)。因此,估计有多少蜘蛛摄入果糖应该设想保守。相当大的消化果糖可能会发生在蜘蛛摄取花蜜和蜘蛛之间的间隔被转移到冰箱(−80°C),这是另一个因素表明我们的估计数字的蜘蛛,摄取果糖是保守的。

2.3。海绵测试

早期的研究(29日]表明,海绵盘浸泡在蜂蜜的解决方案可用于补充饮食的蜘蛛。在这里我们使用海绵光盘提供E。culicivora青少年有机会以花蜜为食没有植物。发起一个海绵测试,清洁光盘(直径5毫米,厚度2毫米)削减从一个橡胶海绵蘸瓶含有花蜜或糖溶液(30%果糖或30%葡萄糖)10秒钟,然后转移到一个干净的饲养笼。有一个软木塞,而不是棉辊,在笼子的底部的洞和阀瓣固定里面的软木塞。一只蜘蛛在喂饲放进笼子里,一个小时或24小时个人测试(见上图)。没有植物岩屑在笼子里。

花蜜来自Leonotis nepetaefolia在田间小区长大的。我们使用这种植物,因为它的花产生丰富的大量的花蜜。花蜜是用手挤压成塑胶瓶(10毫米直径;高度48毫米),这瓶是存储在冰箱后−25°C。我们发现花蜜成交量通常下午低,可能由于消耗食蜜动物鸟类和昆虫。我们避免了这个问题通过收集清晨(06:00-07:00点)。

2.4。后测试蜘蛛果糖与植物

在这个领域,我们收集的个人E。culicivora我们发现在特定植物的花朵,马樱丹属卡马拉传输,在60分钟内,每个收集蜘蛛冰箱(−80°C)为cold-anthrone测试做准备。关注的理由l。卡马拉在一定程度上,这是一个已知的两个工厂吸引E。culicivora(23),一定程度上,这是最常见的一种植物物种在我们的网站。

对于实验室测试,我们使用l。卡马拉和萝藦,这两个植物物种吸引E。culicivora(23],以及另外九个物种选择任意样本的众多植物中研究站点(参见[30.])。工厂举行了岩屑从现场收集在一个封闭的塑料盒低于100%二氧化碳10分钟,然后用显微镜仔细检查任何节肢动物(如食草昆虫)可能仍在工厂。没有被发现。接下来,工厂减少被放进笼子里(切的大小足以几乎填满笼子里)。底部的切杆旁边的笼子是楔形的棉花卷和扩展到壶里的水在笼子里,而其他的削减(鲜花、茎和叶)在笼子里。测试开始凌晨喂饲,当蜘蛛被引入到笼子里。我们决定不考虑植物如何应对治疗的差异(例如,干燥和投资有限公司₂),因为我们主要是兴趣确定定性蜘蛛是否摄取任何花蜜从各种植物。

在实验室里,E。culicivora女性把鸡蛋丝蛋囊位于cocoon-like丝绸巢穴。获得少年蜘蛛用于测试在实验室里,女性被从笼子里当天鸡蛋了。鸡蛋孵出后,青少年出现在鸟巢,我们等了3天前使用这些青少年在实验。我们使用的青少年还没有美联储前测试。通过使用最近出现得不到支持的青少年,我们消除这些蜘蛛有果糖间接获得的可能性捕食昆虫,吃植物。为期3天的等待期后采用,因为更长的禁食期青少年经常出现疲软,超过3天之后,许多这些蜘蛛死了。实验室检测,我们也使用成熟的成年蜘蛛在使用前3 - 4周。成年蜘蛛没有交配,禁食前7天测试。

用于测试蜘蛛与植物,三个协议采用:24小时公共测试(青少年,所有植物物种),24小时个人测试(成人,所有植物物种),和小时个人测试(青少年,l。卡马拉,R。普通的,和l。nepetaefolia只有)。所有的测试开始凌晨喂饲。24小时测试(公共和个人),蜘蛛就在笼子里与植物,直到第二天上午喂饲。公共测试包括一群大约20蜘蛛每笼和个人测试包括每个笼子里只有一个蜘蛛。

直接观察蜘蛛的行为获得果糖没有协议的一部分field-collected蜘蛛在实验室或在24小时测试。然而,我们定义“花蜜喂养”作为其口器蜘蛛的实例有压在花或extra-floral花蜜,根据这个定义,我们看到蜘蛛吃花蜜在不经意的观察。我们没有看到蜘蛛的实例有它的毒牙扩展或螫角来回运动(即。有人看见,没有咬)。

过程采用小时个人测试是将一个蜘蛛不断直接在植物上,然后观察它。当蜘蛛停止喂养(即测试结束。,when it moved its mouthparts away from the nectar for 60 seconds). We aborted the test whenever an individual had not initiated feeding after 60 minutes had elapsed. This procedure meant that, in 1-hour individual testing, we were certain the spiders we assayed using the cold-anthrone method had, according to our definition, fed on nectar and that there was no alternative means by which these spiders might have acquired fructose (i.e., none were seen with fangs extended or chelicerae making biting movements, and none were seen feeding on prey).

2.5。果糖的蚊子作为间接来源蜘蛛

正常饲养,蚊子得到6%葡萄糖溶液浸泡到棉花(见:[26])。对我们的实验,而不是正常的6%葡萄糖溶液,我们使用雌蚊,得到6%的果糖溶液(通过海绵盘被浸泡在果糖溶液)。这些蚊子被美联储的血液。我们每一个蚊子用海绵盘在一个单独的笼子里。这是比试图喂果糖在一群蚊子,作为获得食物的竞争会使它很难确保大多数蚊子会收到一个果糖膳食喂养期间。上午喂饲第二天,那些吃了果糖的蚊子是把与蜘蛛(每个少年的蜘蛛在一个单独的笼子里)。24小时后,蜘蛛被转移到冰箱(−80°C)为cold-anthrone测试做准备。

2.6。统计方法

2.6.1。Field-Collected蜘蛛

我们测量了体型(精确到毫米)的95场收集个人在测试之前果糖。然后我们进行了逻辑回归分析(31日相比),由此产生的模型只一个常数模型确定体型是准确地预测果糖的存在。我们计算Nagelkerke的(31日评估本协会的力量和瓦尔德标准(31日)确定程度预测模型的贡献力量。最后,比值比(31日)计算显示的大小变化在回归。

2.6.2。蜘蛛有植物或蚊子

当一个或多个成年人果糖我们进行了一项阳性独立测试(31日)比较男性和女性之间的果糖测试结果。我们进行了一系列进一步的测试比较的结果果糖测试成人和青少年之间的蜘蛛。

所有使用PASW统计软件统计测试(32]。

3所示。结果

3.1。果糖在Field-Collected蜘蛛的存在

身体大小的蜘蛛从野外采样增加,个人阳性少果糖(表1)。从逻辑回归测试的完整模型只对一个常数模型具有统计学意义,表明预测可靠区分个体摄入果糖和那些没有(,df = 2)。Nagelkerke为0.168,表明弱预测和分组之间的关系。成功预测总体是81.1%。瓦尔德标准表明,体型预测(做出了巨大的贡献,)。EXP (B)值表示,当身体大小是由一个单位(1毫米)比值比变成了0.461倍。

3.2。海绵测试

28 35蜘蛛是积极的果糖留给24小时后的海绵块浸泡在一个果糖的解决方案。三个35蜘蛛剩下海绵块在葡萄糖溶液浸过cold-anthrone测试后是积极的。这些样本匹配2μg标准。基于这些发现,我们需要匹配标准高于2μg作为我们的标准录音,蜘蛛是阳性果糖(即。从海绵测试,我们的数据表明,匹配的样本2μg不能区别一个假阳性)。

虽然持续观察并不是24小时测试协议的一部分,我们经常看到蜘蛛的口器压在潮湿的海绵在不经意的观察。40 102蜘蛛观察喂养期间小时持续观察试验。37的40蜘蛛随后果糖阳性。所有蜘蛛没有见过喂果糖检测呈阴性。

3.3。果糖的存在与植物或蜘蛛住蚊子

只有21 622(3%)成年蜘蛛测试为阴性果糖安置与植物切割后24小时。小蜘蛛的数量呈阳性被安置芦荟精华素,Leonotis nepetaefolia,或Ricinis普通的。一系列的男性和女性之间的测试比较结果为每个组显示成年人的两性之间无显著差异(表2)。因此,数据从成人男性和女性都集中在从青少年与数据。对于每一个植物物种,青少年比成年人更容易果糖明显阳性(表3)后安置工厂24小时。

花蜜源和安置时观察到持续1小时,那些被认为与他们的个人口器在植物蜜腺几乎总是阳性果糖(表4)。蜘蛛没有观察到喂养以外地区的植物蜜腺。

没有植物或海绵块糖,19个蜘蛛57例(33%)阳性的果糖喂养后fructose-carrying蚊子。

4所示。讨论

发现cold-anthrone field-collected的测试E。culicivora表明摄入果糖这种蜘蛛物种的特征。在其他研究中,蜘蛛从野外采样了果糖(13,14),我们不能排除这种可能性,我们的蜘蛛从美联储领域以外的部分植物蜜腺或者他们获得果糖间接通过喂养fructose-carrying猎物。但是,我们的实验室数据支持我们的假设,蜘蛛在这一领域获得果糖主要通过直接从植物的花蜜蜜腺。

由于事前测试程序,这应该被大多数潜在的猎物从实验植物,蜘蛛的实例不太可能为正果糖在实验室24小时测试后的结果间接收购果糖的猎物。此外,我们可以特别自信,果糖没有获得通过直接从蜜腺除了喂小时的测试,期间如有持续的观察。这些蜘蛛见过喂食猎物或在任何部分植物除了蜜腺和几乎所有的蜘蛛,观察喂养蜜腺随后果糖阳性。

从这些数据,我们可以自信地认为E。culicivora有能力直接从蜜腺吸食花蜜。然而,后进入蚊子一直在喂果糖的解决方案,很多E。culicivora青少年阳性果糖,果糖在这些测试中,蚊子是唯一来源,占调查结果。这一结果表明,间接果糖收购应考虑作为一个潜在的因素我们fructose-positive field-collected蜘蛛采样时的结果。这还需要进一步的研究来确定的相对重要性直接和间接的植物的营养摄入E。culicivora。

从field-collected蜘蛛检查数据,我们发现蜘蛛的大小之间的负相关关系,是否积极为果糖。Fructose-positive结果也更为常见的青少年比成人24小时的实验室测试。虽然很多因素,如微分果糖代谢和果糖摄入的总量是如何与蜘蛛的体型,也可能在解释这些结果,也许最有趣的假说认为是花蜜餐对较小的青少年尤其重要。我们正在调查这一假设,这里我们只会提到的一些因素可能会特别相关。

最佳觅食模型通常使用能量摄入的代理健身的好处得到喂养(33]。然而,大量的例子34从研究蜘蛛),包括一些35,36),表明营养调节,而不是能量最大化,可能是喂养的更重要的功能。也许花蜜餐更相关的最佳营养平衡小少年比大E。culicivora个人。此外,它可能是体积的花蜜随时可得的l。卡马拉足够大是重要的小少年E。culicivora,但太小,被认为是更大的个人(37,38]。

效益花蜜的小少年的类型也可能是重要的。尽管花蜜含有其他营养物质,如氨基酸,它的主要成分是糖(39,40]。我们的结果可能表明糖餐小更重要E。culicivora比更大的个人。Early-instar蜘蛛更容易受到饥饿比later-instar同行(41,42),这使得很容易获得糖餐比他们将更有利于小少年大的青少年或成人。糖饭可能维持一个小少年足够长的时间,它可以成功捕获猎物,从而获得更多营养丰富的食物。

早些时候嗅觉测量器实验(23显示两个植物物种的气味,l。卡马拉和R。普通的,吸引E。culicivora。从这些植物花蜜吃饭可能是特别重要的,但是我们已经证明E。culicivora可以获得花蜜餐不仅从这两个植物物种,也从每个其他九个植物用于我们的实验。的全部意义l。卡马拉和R。普通的来E。culicivora可能包括的不仅仅是提供花蜜。正在进行的研究之一,我们的目标是全面调查特定植物的作用E。culicivora的生物学。

确认

作者感谢斯蒂芬Abok Aluoch和简Atieno Obonyo ICIPE为他们的援助。j . o . Kuja欣然承认从南希Budambula支持和指导,主席、植物学、乔莫•肯雅塔大学农业和技术。研究支持部分由国家地理学会(8676 - 09年,6705 - 00)和部分由国家卫生研究院(NIH)赠款R21-AI062957和R01-AI077722国家过敏症和传染病研究所(NIAID)。作者,而不是NIAID或NIH,全权负责这个报告的内容。