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科學(xué)家成功利用放射性碳分析確定陸地碳循環(huán)背景下跳蟲的攝食習(xí)性

Springtails 是那些已知的在外國運動的暗示下跳起來的小型六足無脊椎動物,因此獲得了它們獨特的名稱。盡管它們通過占據(jù)較低的營養(yǎng)水平而形成土壤食物網(wǎng)的活躍部分,但對其進食習(xí)性知之甚少。通常,土壤中型動物的攝食習(xí)慣與凋落物分解密切相關(guān),進而與陸地碳循環(huán)密切相關(guān)。因此,探索這些微小生物的攝食習(xí)慣和喜好是必不可少的。

然而,這種研究具有挑戰(zhàn)性。首先,生活在土壤基質(zhì)中的微小彈尾蟲極難觀察和研究。其次,從其他不同的土壤生物中分離跳蟲物種同樣麻煩。最后,為后續(xù)的化學(xué)分析獲得相當(dāng)大的干彈尾質(zhì)量也非常具有挑戰(zhàn)性。

盡管有這些困難,一組來自的土壤生態(tài)學(xué)家能夠應(yīng)用一種全新的方法來確定跳蟲的攝食習(xí)慣。由筑波林業(yè)和林產(chǎn)品研究所高級研究員 Saori Fujii 博士領(lǐng)導(dǎo)的這項研究采用放射性碳分析,其中涉及使用碳 14 (14C),以確定孤立跳蟲的飲食年齡。該小組的研究結(jié)果已作為研究文章發(fā)表在《生物學(xué)快報》上。

談到他們的研究背后的動機,F(xiàn)ujii 博士解釋說:“跳蟲屬于土壤無脊椎動物,它們通過消耗垃圾和微生物在垃圾分解中發(fā)揮重要作用。它們作為潛在的獵物在土壤食物網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用,并決定了陸地生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分和碳循環(huán)。準(zhǔn)確評估它們的飲食,這是大多數(shù)土壤動物的碳來源,對于確定它們在生態(tài)系統(tǒng)中的功能至關(guān)重要。因此,我們不遺余力地為研究識別和捕獲跳尾蟲。”

因此,該小組的研究結(jié)果證實,跳蟲的飲食并不像“黑白分明”。迄今為止,跳蟲一直被認(rèn)為是主要依賴碎屑或死有機物的分解者。然而,這項研究中的 14C 分析表明,跳蟲消耗的食物比任何垃圾都“年輕”。這表明跳蟲更多地依賴活的植物而不是垃圾作為食物。此外,一些跳尾捕食者表現(xiàn)出比垃圾更年輕的碳年齡,這表明被捕食的彈尾蟲的攝食習(xí)慣對整個土壤食物網(wǎng)的影響不可忽視。然而,有趣的是,穩(wěn)定的 15N 同位素值表明跳蟲的土壤物種通常以菌根(某些植物根部的真菌關(guān)聯(lián))為食,以獲得根源性碳,而不是直接從根中獲取。

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