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龜紋瓢蟲的定向搜索行為研究
龜紋瓢蟲是蚜蟲的重要天敵．當棉田生態(tài)系統(tǒng)的棉蚜大爆發(fā)時，可以大規(guī)模釋放龜紋瓢蟲來防控棉蚜．研究發(fā)現(xiàn)，龜紋瓢蟲能依靠多種信號找到棉蚜，除了憑借棉蚜本身的信號外，還會依靠被棉蚜危害植物所釋放出的氣味（對瓢蟲而言是一種嗅覺信號）和棉蚜危害植物的形狀（對瓢蟲而言是一種視覺信號）進行定向搜索．
研究者對嗅覺和視覺信號在龜紋瓢蟲定向搜索中的作用，以及瓢蟲有無捕食經(jīng)驗對該過程的影響進行了實驗研究．研究者將野外采集的龜紋瓢蟲放入人工飼養(yǎng)箱培養(yǎng)，待瓢蟲產(chǎn)卵、孵化成幼蟲后，取若干幼蟲隨機分為兩組．一組幼蟲用人工飼料繼續(xù)飼養(yǎng)，直到幼蟲變?yōu)槌上x．另一組幼蟲放在帶棉蚜的棉花植株上，直到幼蟲變?yōu)槌上x．
實驗中運用昆蟲行為測試儀（如圖A所示）研究瓢蟲成蟲的定向搜索行為．整個裝置使用兩個透明密閉的玻璃箱，與中部的觀察區(qū)相連．測試儀左側放入被棉蚜危害的棉花植株，右側為空玻璃箱（作為對照）．實驗過程保證從觀察區(qū)兩側進出的氣流速度相同．
將圖A左側箱子替換為嗅覺信號箱（圖B），在靠近觀察區(qū)的一側用遮光板擋住，此時，瓢蟲只能感知來自棉花的嗅覺信號，右側為空白對照箱，該裝置用于測試瓢蟲在嗅覺信號與空白之間的選擇行為．如果替換成視覺信號箱（圖C），瓢蟲只能感知來自棉花的視覺信號，這樣可以測試瓢蟲在視覺信號與空白之間的選擇行為．如果左側使用視覺信號箱、右側使用嗅覺信號箱，可以測試測試瓢蟲在視覺信號與嗅覺信號之間的選擇行為．
研究者進行了三組實驗，分別是嗅覺信號對空白對照，視覺信號對空白對照，視覺信號對嗅覺信號．每一組實驗的做法為：在實驗前，將無捕食經(jīng)驗的瓢蟲飼養(yǎng)在干凈空氣中，并在實驗前12小時，對所有瓢蟲進行饑餓處理．分別選取40只無捕食經(jīng)驗和有捕食經(jīng)驗的瓢蟲，從測試儀中部放蟲口逐一放入昆蟲行為測試儀（見圖A），2分鐘內觀察瓢蟲的反應，記錄實驗結果并進行統(tǒng)計．
實驗數(shù)據(jù)顯示，無捕食經(jīng)驗和有捕食經(jīng)驗的瓢蟲表現(xiàn)出不同的行為反應．在視覺信號的測試中，有捕食經(jīng)驗的瓢蟲明顯地趨向視覺信號，無捕食經(jīng)驗瓢蟲無選擇差異．在嗅覺信號的測試中，兩類瓢蟲均趨向嗅覺信號．在視覺信號對嗅覺信號的測試中，兩類瓢蟲更多地選擇了嗅覺信號．
本研究結果表明，龜紋瓢蟲雖有先天識別受害棉花與空白的能力，但獲得捕食經(jīng)驗后的瓢蟲對于嗅覺信號和視覺信號的響應更敏感、更快捷，可以明顯提高其定向搜索能力和效率．
（1）龜紋瓢蟲屬于節(jié)肢動物門昆蟲綱的動物．
（2）研究者實驗用的龜紋瓢蟲，要從卵開始飼養(yǎng)，且其中一組幼蟲用人工飼料飼養(yǎng)是為了獲得無捕食經(jīng)驗的瓢蟲．在實驗前12小時，對所有瓢蟲進行饑餓處理，目的是讓龜紋瓢蟲對刺激信號更敏感，從而提高實驗的成功率．
（3）進行視覺信號對空白測試時，氣流必須繞過視覺信號箱，否則，對瓢蟲而言會形成視覺和嗅覺信號．
（4）從行為的獲得途徑考慮，龜紋瓢蟲定向搜索行為是很復雜的，沒有捕食經(jīng)驗的龜紋瓢蟲，可以通過嗅覺信號識別受害棉花，這是先天性行為；而視覺信號的測試的結果則說明這種行為也有學習行為的成分．
（5）根據(jù)上述資料進行的推理分析，不合理的是C．
A．嗅覺信號對于龜紋瓢蟲捕食比視覺信號更有效
B．捕食經(jīng)驗可以讓瓢蟲更有效地找到不易察覺的害蟲
C．龜紋瓢蟲的這種捕食經(jīng)驗可以遺傳給它們的后代
D．龜紋瓢蟲的定向搜索行為受多種信號的影響
（6）該實驗結果為治理棉田生態(tài)系統(tǒng)蚜蟲大爆發(fā)提供的指導或啟示是大規(guī)模釋放龜紋瓢蟲之前可以對其進行捕食馴化（或對龜紋瓢蟲進行捕食馴化可提高對棉田蚜蟲的捕食成功率）．
