研究蜘蛛的胃内容物表明它们如何帮助控制农作物害虫

在农场，蜘蛛是控制昆虫种群的重要捕食者，包括可能破坏农作物的害虫。了解它们在农业生态系统中的作用可以揭示它们如何用作生物防治剂来限制害虫种群。

农田周围的半自然区域是蜘蛛和其他节肢动物的重要栖息地。这些栖息地可以为蜘蛛提供庇护所和替代食物来源，因为农田可能因使用杀虫剂或耕作而变得过于严酷而无法居住。

蜘蛛的饮食

要确定蜘蛛在生物防治方面是否有效，了解这些蜘蛛的饮食以及它们是否吃农作物害虫至关重要。

一些昆虫猎物的相对大小及其外骨骼的韧性限制了蜘蛛机械咀嚼食物的能力，因此它们通过液化猎物的残骸进食。

蜘蛛将肠道中的消化酶排出到猎物身上以分解身体组织。这使得研究人员很难研究蜘蛛的饮食。

一种解决方案是使用DNA条形码分析蜘蛛的肠道内容物，这种技术涉及对来自特定基因的短而标准化的DNA片段进行测序，以识别物种——包括任何液化的证据。

DNA条形码的历史可以追溯到二十年前，当时生物学家PaulHebert将DNA条形码应用于节肢动物。赫伯特指出，可以通过对标本的DNA进行测序来区分动物种类。

多年来，这项技术变得越来越复杂，随着DNA测序和生物信息学的进步，可以从广泛的样本中快速准确地识别物种。

内脏内容

专门用于蜘蛛肠内容分析的DNA条形码越来越受欢迎。通过分析在蜘蛛肠道中发现的DNA，研究人员可以确定蜘蛛吃了什么，并了解它在生态系统中的作用。

使用DNA条形码分析蜘蛛肠内容物的过程始于在田间捕获蜘蛛。然后使用一组特定的步骤从胃内容物中提取DNA，将蜘蛛整个磨成“DNA汤”。这个研磨步骤很重要，因为蜘蛛的胃延伸到身体的许多不同部位，这就是为什么全身研磨可以帮助找到猎物遗体的结果。

研究人员可以使用DNA条形码来确定蜘蛛是多面手(以各种猎物为食)还是专家型(以特定物种或物种群(如农业害虫)为食)。

有了这些信息，蜘蛛就可以作为生物防治剂——一种更可持续、更便宜、更环保的害虫管理解决方案。

包括蜘蛛在内的多面手捕食者会吃掉它们在农业景观中能找到的任何东西。这包括害虫物种，如蚜虫和非害虫物种，如跳虫。

雌性双肺蜘蛛的内部解剖图。图片来源：JHComstock和RFFelix

研究人员发现，季节早期的采样显示捕食者的“内脏是空的”，而在季节后期肠道内容物增加。这项先前的研究只调查了三种蜘蛛，而且只调查了早熟和晚熟季节。

我们正在进行的研究正在解决这些差距。

蜘蛛群落采样

我们的研究是在农业景观中进行的，有一个共同点：它们都在农田附近恢复了栖息地。这包括高草草原和湿地地区。

农场的不同栖息地类型无疑会改变农场的食物网结构，整个季节都有不同的猎物和捕食者群体进出。这些水生(湿地)和陆地(草原)栖息地可能会培育蜘蛛种群，从而促进农场的生物控制功能。

我们在5月至8月期间对蜘蛛群落进行了为期四个月的集中采样，并在距农田不同距离处对蜘蛛群落进行了集中采样，以研究蜘蛛在整个作物生长季节的运动情况。

这些知识对于管理农场系统以帮助确定在农田中施用杀虫剂的时间非常重要。

蜘蛛群

我们的初步数据发现了几个蜘蛛功能群——结网蜘蛛、地面蜘蛛、伏击蜘蛛、猎人——在农田附近，栖息地已恢复。

在整个采样期间，一共发现了20个蜘蛛家族，其中一些蜘蛛在某些栖息地比其他栖息地更为普遍。考虑到我们在这些地区及其周围估计有25个蜘蛛科，农场中的这20个蜘蛛科是一个很大的数字。

我们一直在农田周围的半自然区域(湿地、草原)和靠近恢复区域的地方发现更多的蜘蛛和它们的昆虫猎物。

我们的初步数据还显示，6月和8月是农场蜘蛛活动的高峰期，它们的活动量比5月和7月要多得多。

提供保护

从蜘蛛胃内容物中收集信息将有助于了解蜘蛛在生态系统中的作用。这在农业中尤为重要，可以推广受自然害虫防治启发的环境可持续作物保护模式。

根据对58项已发表研究的荟萃分析，在79%的研究中，蜘蛛抑制了农业害虫，从而提高了农作物的性能。

过度依赖化学品来控制作物害虫不是一个可持续的选择;迫切需要使用基于生态的方法。

DNA条形码为研究蜘蛛的生态学及其作为农业景观中生物控制剂的潜力开辟了新途径。随着DNA测序技术和生物信息学的进一步发展，这将有助于实现更具可持续性的农业实践。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！