恐懼或使蝗蟲改變土壤生態

http://www.hinews.cn/news/system/2012/06/21/014553366.shtml

　　壓力太會影響人的健康，新研究發現，有時當捕食者給被捕食者帶來過大的壓力時，可能還會對土壤生態學產生顯著的影響。

　　據在近期發布《科學》雜誌上，以色列耶路撒冷希伯來大學的生態學家DrorHawlena和他的同事指出，平時壓力過大的蝗蟲死後，它們體內的化學物質將間接影響周圍的植物被土壤中的微生物分解的速度，從而對生態系統的營養循環產生連鎖影響。

　　“我們想把生態學的兩個分支——即有機物生態學和生物地球化學——聯繫起來，以預測食物網的結構將如何影響營養循環，”Hawlena說。

　　以前的研究顯示，來自捕食者的壓力會使動物改變它們的飲食，進食更多的碳水化合物，以滿足對能量的更高需求。動物開始轉向含氮較少的食物，這是壓力在動物的身體留下的一個重要化學符號。而由於這些動物的屍體中含氮元素比較少，也影響了土壤微生物的新陳代謝，因為細菌需要氮來製造分解酶。

　　為了調查這種現象，Hawlena和他的團隊首先在田野的籠子中飼養了一些蝗蟲，裡面還放入了一些口器被粘住的蜘蛛——這種方法可以衡量在蜘蛛並不能吃它們的情況下，恐懼對蝗蟲的影響。當蝗蟲最終死亡的時候，研究者把它們分解後的屍體加入實驗室的土壤樣本里，然後把樹葉放進去，觀察這些植物被土壤微生物分解的速度，並檢驗恐懼對土壤微生物的影響。

　　捕食壓力對土壤微生物的間接影響還具有持久的效應。在兩種土壤樣本中，前者加入了承受壓力的蝗蟲屍體分解物，後者加入飼養時籠子裡沒有蜘蛛的蝗蟲屍體分解物，研究者把葉片加入到兩份土壤樣本中，經過93天，在後一種土壤樣本中的葉片的分解程度是前者的兩倍。
　　與沒受到壓力的蝗蟲相比，被蜘蛛捕獲的蝗蟲的屍體中會含有一種不同的化學物質。

　　“我們都很驚訝會有這麼大的影響，”Hawlena說。“傳統觀點認為，植物和微生物是連接生物世界和非生物世界的主要紐帶，但是這個研究表明，食肉動物可以通過影響獵物的化學組成而影響微生物。”

　　食肉動物可以減少食草動物的數量，可以通過排泄的廢物來配置養分，從而對植物和微生物產生巨大的影響。但是這項研究表明，食肉動物不僅僅可以通過捕食獵物的方式影響土壤微生物和營養循環。

　　但是加拿大多倫多大學的生物學家Rudy Boonstra卻認為這項研究的結果並不明顯。

　　“很多研究都表明，有機物可以對生態系統產生一連串的連鎖影響，比如土壤肥力、植物生長和營養，”瑞典農業科學大學的土壤生態學家David Wardle說。

　　Wardle說，這說明食肉動物會對生態系統產生多方面的影響。“食物鏈最頂層的食肉動物其實是很容易滅絕的，而當你失去了最頂層的食肉動物，生物系統將會受到全面的影響——包括一些我們完全想像不到的影響。”

　　我們很難推斷，由於人類的影響而導致的最頂層食肉動物減少，會對土壤生態和全球的生物多樣性產生什麼影響。但是Hawlena說，這說明食肉動物可以對生物地球化學過程有深遠的影響。