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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(dāng)棉田生態(tài)系統(tǒng)的棉蚜大爆發(fā)時(shí)，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(huì)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(jìn)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(yàn)對該過程的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)中運(yùn)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(gè)裝置使用兩個(gè)透明密閉的玻璃箱，與中部的觀察區(qū)相連．測試儀左側(cè)放入被棉蚜危害的棉花植株，右側(cè)為空玻璃箱（作為對照）．實(shí)驗(yàn)過程保證從觀察區(qū)兩側(cè)進(jìn)出的氣流速度相同．
將圖A左側(cè)箱子替換為嗅覺信號箱（圖B），在靠近觀察區(qū)的一側(cè)用遮光板擋住，此時(shí)，瓢蟲只能感知來自棉花的嗅覺信號，右側(cè)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(cè)使用視覺信號箱、右側(cè)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(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)的做法為：在實(shí)驗(yàn)前，將無捕食經(jīng)驗(yàn)的瓢蟲飼養(yǎng)在干凈空氣中，并在實(shí)驗(yàn)前12小時(shí)，對所有瓢蟲進(jìn)行饑餓處理．分別選取40只無捕食經(jīng)驗(yàn)和有捕食經(jīng)驗(yàn)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(nèi)觀察瓢蟲的反應(yīng)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，無捕食經(jīng)驗(yàn)和有捕食經(jīng)驗(yàn)的瓢蟲表現(xiàn)出不同的行為反應(yīng)．在視覺信號的測試中，有捕食經(jīng)驗(yàn)的瓢蟲明顯地趨向視覺信號，無捕食經(jīng)驗(yàn)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(jié)果表明，龜紋瓢蟲雖有先天識(shí)別受害棉花與空白的能力，但獲得捕食經(jīng)驗(yàn)后的瓢蟲對于嗅覺信號和視覺信號的響應(yīng)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(dòng)物門昆蟲綱的動(dòng)物．
（2）研究者實(shí)驗(yàn)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(yàn)的瓢蟲．在實(shí)驗(yàn)前12小時(shí)，對所有瓢蟲進(jìn)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(shí)驗(yàn)的成功率．
（3）進(jìn)行視覺信號對空白測試時(shí)，氣流必須繞過視覺信號箱，否則，對瓢蟲而言會(huì)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(fù)雜的，沒有捕食經(jīng)驗(yàn)的龜紋瓢蟲，可以通過嗅覺信號識(shí)別受害棉花，這是先天性行為；而視覺信號的測試的結(jié)果則說明這種行為也有學(xué)習(xí)行為的成分．
（5）根據(jù)上述資料進(jìn)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果為治理棉田生態(tài)系統(tǒng)蚜蟲大爆發(fā)提供的指導(dǎo)或啟示是大規(guī)模釋放龜紋瓢蟲之前可以對其進(jìn)行捕食馴化（或?qū)敿y瓢蟲進(jìn)行捕食馴化可提高對棉田蚜蟲的捕食成功率）．
