在农业与生态领域,微小生物的作用不容忽视。近日,密歇根大学的一项研究聚焦于不起眼的螨虫,揭示了其在保护宿主植物方面的关键作用,相关成果发表于《生态与进化》杂志。

螨虫是微小的无脊椎动物,常栖息于叶子背面的小腔内。密歇根大学生态学和进化生物学副教授玛乔丽·韦伯领导的研究团队发现,具有更多“穴室”(由叶子下腹部细小毛发构成的小室)的植物,其叶子上的螨虫数量远超缺乏“穴室”的植物。
韦伯介绍,栖息在“多玛蒂亚”(即螨穴)的螨虫以植物病原体和害虫为食,兼具食菌动物和食草动物特性。螨虫数量越多,植物受到的保护就越强,它们通过捕食小型害虫清洁叶子。长期以来,螨虫穴居现象被研究忽视,但在密歇根州森林等地,螨虫在保护树木方面发挥着重要作用,形成了螨虫保护植物、植物为螨虫提供穴居庇护的双向通道。
韦伯将此研究融入为密歇根大学学生设计的课程“树木的洞察力:喧嚣世界中的科学、艺术与观察”中,该课程将于2024年夏季在密歇根大学生物站首次开设。2024年7月课程期间,学生们评估了木本植物叶片上螨虫的数量。
在研究过程中,学生们对16种最常见的木本植物的螨虫穴存在和数量进行评分,发现森林中80%的常见木本植物都有螨虫穴,这是迄今为止相关调查中报告螨虫穴比例最高的一次。学生们在森林中采集样本,每个品种植物最多采集10株,每株取样5片叶子,放入塑料袋并盖上湿纸巾,存放在冷藏箱中防止螨虫和叶子脱水。随后,在韦伯及其实验室博士生指导下,使用显微镜量化蛀叶和螨虫的数量。
研究小组还进行了一系列系统发育模型测试,结果表明,具有螨虫穴居的植物叶子上的螨虫明显多于缺乏螨虫穴居的植物,且螨虫穴居越多,叶子上的螨虫数量也越多。
该研究还指出,北方温带森林是未来研究高密度螨虫与植物互利共生关系的有前景的系统。韦伯表示,密歇根州的森林是合作的热点,许多常见树种,包括具有经济和生态重要性的枫树、橡树和山毛榉树种,都受到这种互惠互利关系的保护。此外,密歇根树木的远亲物种也在采用与有益螨虫合作的策略。
这项研究是2024年夏季“树木洞察”课程中本科生首次合作完成的,参与学生包括莉莲·贝利、阿什利·科尔等多人。密歇根大学环境专业大四学生劳伦·琼斯表示,能在获得本科学位前,在如此出色的支持系统下参与研究并发表科学著作,是她从未想过能实现的梦想。
此次研究不仅增进了我们对螨虫与植物互利共生关系的理解,也为未来农业和生态保护提供了新的思路和方向。
更多信息: Carolyn DK Graham 等,《密歇根州北美东部落叶林中的螨类居群及其相关螨类密度》,《生态与进化》(2025)。
















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