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缓步动物多样性、分布特征和生态功能研究进展
生物多样性
2025, 33 (2):
24406-.
DOI: 10.17520/biods.2024406
缓步动物又被称为水熊虫, 栖息在海洋、淡水和陆地生态系统的各种环境中, 是微型动物群落的重要组成部分, 以对极端环境极强的适应能力而闻名。缓步动物在微食物网中占据了不同的营养级, 预示着它们具有重要的生态功能。近年来, 缓步动物的多样性、鉴定方法和生理、生态特征等研究已经取得了一定进展, 但缺乏系统总结。本文梳理了近30年国内外缓步动物研究成果, 借助文献计量分析, 系统总结了缓步动物在新种发现、鉴定方法、分布特征和生态功能等方面的研究进展。主要包括: (1)至2024年, 全球已记录的缓步动物共1,488种, 它们在水生和陆地环境中广泛存在, 包括苔藓、土壤、海洋、极地、城市等潮湿环境, 并不断有新种被发现。(2)缓步动物鉴定方法以个体形态鉴定为主, 缺乏标准的分子生物学研究手段, 极大限制了其分类学研究的发展。(3)总结了淡水和海洋生态系统中缓步动物的分布特征, 阐述了缓步动物应对全球变化(如气候变暖、大气氮沉降等)表现出的独特响应机制。(4)初步梳理了缓步动物在食物网中的生态功能, 包括与其他微型动物及微生物的互作关系。最后, 建议未来关注三个研究方向: (1)发展适用于缓步动物的分子生物学研究方法; (2)探索不同生态系统类型、大空间、长时间尺度上缓步动物分布特征及其驱动因素; (3)阐明它们在微食物网中的位置及其生态功能。  View image in article
图2
缓步动物在微食物网中所处的营养级
正文中引用本图/表的段落
研究表明, 缓步动物能够摄食地衣、藻类和其他微型动物, 在土壤肥力和微生物群落结构等方面具有重要生态潜力(Bonkowski, 2004)。缓步动物可与线虫、轮虫、藻类、细菌等小型或微型生物共同组成生态系统中的微食物网, 扮演着捕食者和被捕食者的角色(图2)。根据食性和摄食器官的解剖结构, 缓步动物可分为两类摄食组, 一组为草食-真菌-细菌食性(herbi-fungi-bacterivores), 一组为肉食性(carnivorous)和杂食性(omnivorous) (Guidetti et al, 2012)。草食-真菌-细菌食性缓步动物具有较小体型和摄食器官(Guidetti et al, 2012); 杂食性缓步动物能够以藻类、真菌、细菌、原生生物和其他微型动物为食, 且研究表明, 它们能在两天内完全消化摄食的藻类(Schill et al, 2011; Omari et al, 2022); 肉食性缓步动物能够捕食3种微型动物(轮虫、线虫、缓步动物), 其口管位于口的后方, 是摄食结构之一(Schill et al, 2011), 且杂食性与肉食性类群通常具有较大的体型和摄食器官(Guidetti et al, 2012)。T?mová等(2022)在实验中发现, 根据缓步动物的口管长短特征可推断出其捕食偏好: 口管越短偏向捕食线虫, 越长则偏向捕食同类。单只缓步动物每天能够捕食约60只线虫, 从而对植食性线虫的丰度起到调节作用。然而, Majdi等(2016)通过实验发现, 缓步动物在与其他物种竞争时处于劣势, 当资源短缺时种群数量会显著减少。值得注意的是, 缓步动物可能会摄入无法消化的食物, 导致肠道内容物分析结果出现误差, 因此不能直接通过肠道内容物分析其捕食偏好(Bryndová et al, 2020)。在食物网中, 缓步动物也能够被其他物种所捕食, 已有研究报道, 缓步动物可被蜘蛛(Nelson et al, 2015)、线虫(Shaw et al, 2018)、蚊幼虫(Ptatscheck et al, 2017)、螨虫和跳虫(McSorley & Wang, 2009)等生物所捕食。
本文的其它图/表
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