客观日本

神户大学发现小型水生昆虫即便被鲇鱼吞食亦可生还,会用脚在鱼口中抵抗

2026年04月13日 生物医药

日本神户大学研究生院农学研究科的杉浦真治教授等人组成的研究团队,发现栖息于水塘等水域的小型水生昆虫,即便遭到捕食者鲇鱼的袭击,也能够通过在鲇鱼口腔内进行抵抗,进而被活着吐出生还下来。此前,学界普遍认为对鱼类无毒且体型小到足以被吞入口中的昆虫会很容易被捕食,但这一结果颠覆了上述定论。相关研究成果已发表在期刊《Scientific Reports》上。

title

图1 鲇鱼对8种水生昆虫的捕食成功率(© ShinjiSugiura, Scientific Reports 2026
(https://doi.org/10.1038/s41598-026-39251-7) (CCBY-NC-ND))

一般认为,凡是能够被鱼吞入口中的生物,均容易被捕食。另一方面,小型生物由于营养价值较低,在大型生物丰富的条件下很难成为鱼类主动猎捕的对象,并且因其体型微小而不易被发现。然而,针对小型生物在被鱼类捕获后会通过何种方式保护自身的问题,此前几乎未受到过关注。

在此之前,研究团队发现了被青蛙吞食后仍能从其肛门活着逃脱的昆虫,揭示了被吞食后仍可从捕食者体内逃脱的昆虫的存在。

目前已知栖息在水田中的水生昆虫、梭形扁水龟甲成虫,即便被黑斑蛙等捕食,也能穿过其消化道从肛门活着逃脱。然而,关于这类昆虫被鱼类捕食后能否同样生还,以及栖息于日本的水生昆虫对鱼类演化出了怎样的防御策略,此前几乎没有相关研究。

本次研究在实验室内的水槽中开展,研究人员向鲇鱼分别投喂了豉甲科2个物种(东方豉甲、豉甲)、龙虱科3个物种(毛茎斑龙虱、宽缝斑龙虱、日本异爪龙虱)、牙虫科3个物种(钝刺腹水龟甲、姬牙虫、梭形扁水龟甲)的成虫,并观察了捕食后的行为。

实验在水槽中放入1尾鲇鱼和1只昆虫进行观察。每种昆虫各使用20只个体,鲇鱼共使用17只个体。每个昆虫个体仅被用于1次实验,同一条鲇鱼个体被用于多组实验。结果显示,所有投喂的昆虫均被鲇鱼吞入口中,其中49%被消化,51%则活着从鲇鱼口中被吐出。被消化的比例(捕食成功率)因昆虫物种不同存在极大差异,范围在20%~90%之间,且鲇鱼对豉甲科与龙虱科的捕食成功率呈现出低于牙虫科的趋势。

已知豉甲科和龙虱科的成虫会分泌化学防御物质,因此研究人员认为与不具备这类分泌腺的牙虫科相比,前两类昆虫更容易被鲇鱼吐出。但研究发现,无论哪个科,体型越小的物种(豉甲、日本异爪龙虱、梭形扁水龟甲)被活着吐出的比例就越高。对于没有咀嚼猎物牙齿的鲇鱼而言,小型猎物可能难以在口中被嚼碎,从而难以吞咽。

特别是作为最小物种的梭形扁水龟甲,20只个体中仅6只个体(30%)被消化,剩余14只个体(70%)均被活着吐出。从被吞入到被吐出的时长最短不足1秒,最长为76分钟,中位数为3.5秒。

为了查明被吐出的机制,研究人员将切断中足和后足的梭形扁水龟甲投喂给鲇鱼,结果发现,20只个体中17只个体(85%)被消化,被吐出的个体仅有3只(15%)。研究人员认为,梭形扁水龟甲通常会灵活运用中足和后足游动,当被鲇鱼捕食后,会通过紧紧扒住口腔内壁、即便快被吞下也重新退回口腔等方式进行抵抗,最终被鲇鱼吐出。而被切除足的个体难以完成这类抵抗,因此更容易被吞咽进入食道。

此外,所有被消化的梭形扁水龟甲的残骸均在26至166小时后作为鲇鱼粪便被排出,实验中未发现能从肛门活着逃脱的个体。也就是说,研究揭示了梭形扁水龟甲的“肛门逃脱”是针对蛙类特化的策略,面对鲇鱼时它们会采用“在口腔内进行抵抗并让捕食者将其吐出”这一不同的防御策略。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Scientific Reports
论文:Small prey fight back: post-capture defences shape prey–predator size relationships
DOI:doi.org/10.1038/s41598-026-39251-7