光和性信息素在胸窗萤求偶行为中的作用机制研究

在萤科昆虫的两性交流研究中，光信号和化学信号(性信息素)的进化方向没有定论，争论很大。从进化理论上讲，两者必定存在一个过渡状态，即同时利用光信号和性信息素进行两性通讯交流。然而，目前国际上没有此方面的研究报道，更没有萤科昆虫性信息素的成分分析报道。本项目利用先进的夜视红外装置记录、分析、模拟胸窗萤Pyrocoelia pectoralis的光信号证实研究胸窗萤利用光信号进行求偶，利用性信息素分析合成技术证实胸窗萤利用性信息素进行求偶，通过野外行为学实验探索胸窗萤求偶行为中的光信号和性信息素互作机制，阐明胸窗萤在远距离、中距离和近距离内的求偶行为中，何种信号起主导作用及如何交互，探明生态条件如风速、风向、光干扰对求偶行为的影响。项目研究可为昆虫两性通讯交流多样性提供重要的证据，为探索萤科昆虫两性通讯交流的进化提供基础资料，同时为萤火虫保护利用提供新的思路。

在萤科昆虫的两性交流研究中，光信号和化学信号(性信息素)的进化方向没有定论，争论很大。从进化理论上讲，两者必定存在一个过渡状态，即同时利用光信号和性信息素进行两性通讯交流。然而，目前国际上没有此方面的研究报道，更没有萤科昆虫性信息素的成分分析报道。本项目利用严谨的行为学实验在世界上首次证实了胸窗萤在求偶过程中，利用两种信号即物理信号（光信号）及化学信号（性信息素）进行求偶。行为学实验发现：1）25m≥D≥10m时，性信息素起主导作用；2）5m左右时，性信息素起主导作用；3）1m左右时，性信息素和闪光的作用效果相当，二者配合作用不明显；4）≤0.5m时，性信息素和闪光的作用相当，但是二者配合作用明显强于二者；5）在近距离时雄虫更容易探测到二者配合的信号，在近距离到中远距离雄虫探测单一信号的难易程度一样；6）胸窗萤在求偶过程中性信息素起关键作用；7）胸窗萤可以单一的利用其中一种或者两者的配合信号进行求偶，两者不是必须同时存在；8）信号浓度梯度越明显，雄虫趋近速度越快，梯度不明显时可造成雄虫迷惑。本项目同时也对胸窗萤的性信息素进行了初步的研究，发现了雄萤触角的4个可重复的反应峰，为下一步性信息素组分的分离鉴定奠定了基础。