加州大学圣克鲁兹分校研究人员近日发布的一项实验研究显示，除外形、食性等因素外，物种在交配过程中的社会行为也可能成为影响生态系统的重要力量。相关论文已发表于《英国皇家学会B辑：生物科学学报》。

研究团队指出，单一物种的繁殖相关行为可能引发“阈值反应”，进而决定猎物群落的规模与丰度。研究以西方蚊鱼为对象。该物种因被引入后对本地栖息地造成破坏而被称为“瘟疫鲦鱼”，其雄鱼在求偶时常表现出持续追逐雌鱼的强迫性行为。

论文资深作者、加州大学圣克鲁兹分校生态与进化生物学教授埃里克·帕尔科瓦克斯表示，研究者以往较少直接检验交配行为对生态系统的影响，部分原因在于通常假设只有由自然选择塑造的性状才会对生态产生作用。合著者、同校生态与进化生物学教授苏珊·阿隆佐则称，该研究的关键在于展示了性选择在生态学层面的重要性。

52个“微型池塘”中的行为操控

在阿隆佐与帕尔科瓦克斯指导下，当时的博士生多里安娜·韦勒提出并主导了该项目。她将加州大学圣克鲁兹海岸科学园区的一部分改造为包含52个模拟淡水池塘的实验系统（中尺度生态箱）。

研究人员在每个水箱中重建淡水环境：在中央放置空心混凝土砌块作为鱼类庇护，注入水体并加入浮游植物与养分以促进微藻生长；随后引入从当地池塘采集的浮游动物混合群落，并补充实验室培养的小型甲壳类动物（水蚤）。装置外覆盖网状防护罩，以减少苍鹭等捕食者影响，同时保持自然光照与温度变化。

实验核心在于操控雄性蚊鱼的“骚扰水平”，即雄鱼追逐雌鱼以争取交配机会的持续性。研究人员在鱼背鳍附近标记微小彩色标签以追踪个体行为，并据此设置“高骚扰”和“低骚扰”两组。

研究利用了一个已知行为特征：雄鱼与雌鱼分开一段时间后重新聚合，其求偶行为会明显增强。团队将雄鱼与雌鱼隔离超过三周以形成高骚扰组；低骚扰组则在较大水箱中按雄雌1:2比例共同饲养，使其维持正常社会与交配互动。准备完成后，每个模拟池塘引入14条鱼（7雄7雌），并通过为不同水箱选择不同颜色标签的雄鱼来保持社会环境的可识别性与一致性。

高骚扰条件下出现“阈值反应”

研究结果显示，高骚扰水平与猎物群落变化相关：优势浮游动物的丰度显著下降，水蚤的平均体型也出现降低；而在低骚扰水箱中，类似变化并不明显。研究团队据此认为，只有当交配相关社会互动强度跨越特定阈值时，才会对食物网结构产生可观影响。

阿隆佐指出，骚扰行为对雄雌双方都存在代谢成本。持续追逐或躲避交配尝试会消耗能量，可能增加饥饿感。为维持较高活动水平，鱼类——尤其是体型远大于雄鱼、且更易受到骚扰影响的雌鱼——可能摄取更多猎物，或更偏好体型更大、营养更丰富的猎物。

研究人员观察到，在高骚扰条件下，蚊鱼的取食选择发生变化，表现为扩大“饮食足迹”，更倾向捕食较大猎物，从而导致偏好浮游动物数量下降；相较之下，低骚扰条件下鱼类对浮游动物群落组成的影响较小。

帕尔科瓦克斯表示，这意味着外来物种对池塘生态的影响不仅取决于数量，也与其带来的具体交配动态有关。韦勒则指出，作为分布最广的入侵淡水鱼类之一，蚊鱼对新栖息地的影响并非固定不变，而会随雄鱼骚扰雌鱼的强度而变化。

研究团队：相关机制或不局限于单一物种

研究团队强调，尽管实验以蚊鱼为模型，但类似机制可能在其他生态系统中同样存在。帕尔科瓦克斯同时担任加州大学圣克鲁兹海洋科学研究所及其渔业合作项目主任，他表示，这类由交配互动引发的生态效应可能具有更广泛的适用性。

阿隆佐称，性选择相关性状（如交配行为）可能对生态系统产生显著影响，相关研究仍处于起步阶段，交配互动如何影响生态系统及其对环境变化的响应仍有待进一步探索。