日本神戶大學研究生院農學研究科的杉浦真治教授等人組成的研究團隊,發現棲息於水塘等水域的小型水生昆蟲,即便遭到捕食者鯰魚的襲擊,也能夠通過在鯰魚口腔內進行抵抗,進而被活著吐出生還下來。此前,學界普遍認為對魚類無毒且體型小到足以被吞入口中的昆蟲會很容易被捕食,但這一結果顛覆了上述定論。相關研究成果已發表在期刊《Scientific Reports》上。
圖1 鯰魚對8種水生昆蟲的捕食成功率(© ShinjiSugiura, Scientific Reports 2026
(https://doi.org/10.1038/s41598-026-39251-7) (CCBY-NC-ND))
一般認為,凡是能夠被魚吞入口中的生物,均容易被捕食。另一方面,小型生物由於營養價值較低,在大型生物豐富的條件下很難成為魚類主動獵捕的對象,並且因其體型微小而不易被發現。然而,針對小型生物在被魚類捕獲後會通過何種方式保護自身的問題,此前幾乎未受到過關注。
在此之前,研究團隊發現了被青蛙吞食後仍能從其肛門活著逃脫的昆蟲,揭示了被吞食後仍可從捕食者體內逃脫的昆蟲的存在。
目前已知棲息在水田中的水生昆蟲、梭形扁水龜甲成蟲,即便被斑點蛙等捕食,也能穿過其消化道從肛門活著逃脫。然而,關於這類昆蟲被魚類捕食後能否同樣生還,以及棲息於日本的水生昆蟲對魚類演化出了怎樣的防禦策略,此前幾乎沒有相關研究。
本次研究在實驗室內的水槽中開展,研究人員向鯰魚分別投餵了豉甲科2個物種(東方豉甲、豉甲)、龍蝨科3個物種(毛莖斑龍蝨、寬縫斑龍蝨、日本異爪龍蝨)、牙蟲科3個物種(鈍刺腹水龜甲、姬牙蟲、梭形扁水龜甲)的成蟲,並觀察了捕食後的行為。
實驗在水槽中放入1尾鯰魚和1隻昆蟲進行觀察。每種昆蟲各使用20隻個體,鯰魚共使用17隻個體。每個昆蟲個體僅被用於1次實驗,同一條鯰魚個體被用於多組實驗。結果顯示,所有投餵的昆蟲均被鯰魚吞入口中,其中49%被消化,51%則活著從鯰魚口中被吐出。被消化的比例(捕食成功率)因昆蟲物種不同存在極大差異,範圍在20%~90%之間,且鯰魚對豉甲科與龍蝨科的捕食成功率呈現出低於牙蟲科的趨勢。
已知豉甲科和龍蝨科的成蟲會分泌化學防禦物質,因此研究人員認為與不具備這類分泌腺的牙蟲科相比,前兩類昆蟲更容易被鯰魚吐出。但研究發現,無論哪個科,體型越小的物種(豉甲、日本異爪龍蝨、梭形扁水龜甲)被活著吐出的比例就越高。對於沒有咀嚼獵物牙齒的鯰魚而言,小型獵物可能難以在口中被嚼碎,從而難以吞嚥。
特別是作為最小物種的梭形扁水龜甲,20隻個體中僅6隻個體(30%)被消化,剩餘14隻個體(70%)均被活著吐出。從被吞入到被吐出的時長最短不足1秒,最長為76分鐘,中位數為3.5秒。
為了查明被吐出的機制,研究人員將切斷中足和後足的梭形扁水龜甲投餵給鯰魚,結果發現,20隻個體中17隻個體(85%)被消化,被吐出的個體僅有3隻(15%)。研究人員認為,梭形扁水龜甲通常會靈活運用中足和後足游動,當被鯰魚捕食後,會通過緊緊扒住口腔內壁、即便快被吞下也重新退回口腔等方式進行抵抗,最終被鯰魚吐出。而被切除足的個體難以完成這類抵抗,因此更容易被吞嚥進入食道。
此外,所有被消化的梭形扁水龜甲的殘骸均在26至166小時後作為鯰魚糞便被排出,實驗中未發現能從肛門活著逃脫的個體。也就是說,研究揭示了梭形扁水龜甲的「肛門逃脫」是針對蛙類特化的策略,面對鯰魚時它們會採用「在口腔內進行抵抗並讓捕食者將其吐出」這一不同的防禦策略。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Scientific Reports
論文:Small prey fight back: post-capture defences shape prey–predator size relationships
DOI:doi.org/10.1038/s41598-026-39251-7

