劉善輝，胡德夫，初紅軍，曹 杰，曹玉成，李 凱

（1.北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100083；2.新疆阿勒泰市解放南路地區(qū)林業(yè)局，新疆 阿勒泰836599；3.新疆野馬繁殖研究中心，新疆 烏魯木齊830000；4.內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗樺木溝林場，新疆 赤峰025366）

馬胃蠅屬于節(jié)肢動(dòng)物門（Arthropod）雙翅目（Diptera）環(huán)裂亞目（Cyclorrhapha）胃蠅科（Gastrophilidae）胃蠅屬（Gasterophilus）的專性寄生蠅類。其幼蟲在馬科動(dòng)物消化道不同部位寄生，包括口腔、齒齦、舌、咽喉粘膜、胃、十二指腸和直腸，但主要寄生在胃內(nèi)，寄生時(shí)間大約持續(xù)10個(gè)月［1-2］，易造成胃潰爛、腸阻塞、貧血、腹瀉和消化呼吸方面問題，嚴(yán)重的可引起死亡［3］。全世界已知的馬胃蠅共有9種［1］，除了南方胃蠅 （G.meridionalis）、扁腹胃蠅（G.lativentris）、三列棘胃蠅（G.ternicinctus），其他6種［黑腹胃蠅（G.pecorum）、腸胃蠅（G.intestinalis）、裸節(jié)胃蠅（G.inermis）、黑角胃蠅（G.nigricornis）、紅尾胃蠅（G.haemorrhoidalis）和鼻胃蠅（G.nasalis）］在我國均有分布［4-5］。因此，對于其幼蟲尤其是3齡幼蟲的研究顯得尤為重要，但國內(nèi)外這方面研究較少，僅國外研究者［6］對鼻胃蠅的形態(tài)特征進(jìn)行過研究。同時(shí)，由于成蠅生活期很短和野外觀察條件限制，在自然環(huán)境中對于成蟲行為報(bào)道的也較少，只有對腸胃蠅（G.intestinalis）［7-10］在這方面作了研究。

黑腹胃蠅作為新疆卡拉麥里地區(qū)感染馬科動(dòng)物的優(yōu)勢種群，其生活史的研究對于該地區(qū)疫源疫病檢測和防控起著至關(guān)重要的作用。為此，本研究擬從馬屬動(dòng)物自然或藥物驅(qū)蟲排出的糞便中獲得黑腹胃蠅3齡幼蟲對其3齡幼蟲體長、體寬、體質(zhì)量、化蛹期、羽化期、成蠅的存活期等進(jìn)行觀測，并完善成蠅野外生活習(xí)性特征的信息，以填補(bǔ)這一領(lǐng)域的空白。

1 材料與方法

1.1 材料來源 以中國新疆卡拉麥里自然保護(hù)區(qū)內(nèi)放歸野馬及其同域生活的家馬和蒙古野驢作為研究對象。以這些馬科動(dòng)物體內(nèi)寄生蟲為研究材料，材料主要從口服伊維菌素后的馬科動(dòng)物糞便中獲取。伊維菌素由北京萬豐藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，獸藥GMP證書號為（2006）獸藥GMP證字278號；生產(chǎn)許可證編號為（2006）獸藥生產(chǎn)證字01021。即在一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，將伊維菌素以0.1g·kg-1劑量混入玉米（Zeamays）飼料中拌勻后對試驗(yàn)馬匹進(jìn)行投喂，然后將5匹野馬保持穩(wěn)定（被圍欄圈養(yǎng)）5d，每天收集3次糞便，早、中、晚各一次，每次收集均使用塑料袋按標(biāo)號收集，在2009年2月和2010年2月各進(jìn)行一次。其余幼蟲均來自馬科動(dòng)物自然排出的糞便和屠宰馬匹尸檢消化道中。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 3齡幼蟲形態(tài)學(xué)特征及蟲種鑒定 黑腹胃蠅3齡幼蟲典型的特征就是偽頭小齒的排布，由3組小齒組成，2組位于后面，1組位于口鉤中間（圖1a）；體節(jié)成排的棘刺在背部第7和第8中間中斷，第9體節(jié)僅僅有少量棘刺存在，第3體節(jié)棘刺單排，中間不斷開。采集到的幼蟲經(jīng)磷酸緩沖液或者0.1%生理鹽水清洗后，借助于胃蠅屬3齡幼蟲檢索表和文獻(xiàn)描述［1］，利用最大放大倍數(shù)10～40倍的解剖鏡（萊卡MZ75）對其幼蟲棘刺、口鉤等特征進(jìn)行鑒定，鑒定完畢后使用100%乙醇保存。

圖1 黑腹胃蠅偽頭中間小齒狀結(jié)構(gòu)Fig.1 Central denticles on the pseudocephalon of Gasterophilus pecorum

1.2.2 試驗(yàn)室孵化 將從糞便中獲得的黑腹胃蠅3齡幼蟲體長、體寬通過精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量；體質(zhì)量使用精度為0.001g的電子天秤進(jìn)行稱量。然后將每個(gè)個(gè)體放入透明的圓柱形塑料杯子中，杯底覆蓋弄濕的沙土和糞便以及濾網(wǎng)，然后使用帶孔紗布密封直到成蠅的出現(xiàn)。期間按照早、中、晚各2h對每一個(gè)杯子進(jìn)行觀察。對幼蟲化蛹、羽化時(shí)間及成蠅性別和行為等信息都進(jìn)行詳細(xì)記錄。成蠅一旦羽化，立即轉(zhuǎn)移入長0.2m、寬0.2 m、高0.5m，事先已放置少量馬毛和糞便的透明塑料圓筒內(nèi)，隨后使用DV機(jī)錄像觀察。

1.2.3 野外觀察 黑腹胃蠅成蠅主要特征是缺少橫翅脈邊緣，略帶褐色的翅膀覆蓋整個(gè)雌性隔膜。雄性的胸部是黑棕色，頭部和腹部是黃棕色，整個(gè)身體被黃色毛發(fā)覆蓋，但中間或多或少的有少量黑毛發(fā)縫合，并且黑色或者棕色的毛發(fā)也出現(xiàn)在小盾板上；雌性較雄性體色更黑，特別是腹部是黑棕色，有少量稀疏的黃色毛發(fā)著生。雄性和雌性腿都是黃色，體長11～16mm（圖2）。

圖2 黑腹胃蠅［1］Fig.2 Gasterophilus pecorums ［1］

每天在野馬生活的場所采用網(wǎng)捕法將視野可見的蠅類進(jìn)行捕捉，然后根據(jù)資料記載進(jìn)行鑒定［1］，以確定周圍是否存在馬胃蠅。對馬生活環(huán)境中的雜草進(jìn)行檢查，以確定是否有卵粘附，一旦發(fā)現(xiàn)卵立即剝落下來，這有利于第2天出現(xiàn)的新卵能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以防止與前1d產(chǎn)的卵混淆。馬胃蠅卵的外形特征如圖3所示。

圖3 馬胃蠅卵形態(tài)［1］Fig.3 The eggs of Gasterophilus［1］

2 結(jié)果與討論

2.1 3齡幼蟲形態(tài)學(xué)特征 本研究共收集到1 208只馬胃蠅幼蟲，其中黑腹胃蠅3齡幼蟲920只，2齡幼蟲163只；紅尾胃蠅3齡幼蟲58只，2齡幼蟲67只。經(jīng)測定，黑腹胃蠅3齡幼蟲體質(zhì)量為100～420mg，98.9%個(gè)體的體質(zhì)量分布在120～360mg，其中47.4%的個(gè)體體質(zhì)量在200～260 mg，平均體質(zhì)量為239mg。Klem等［11］從尸檢所得的3齡幼蟲中（包括蛹前階段），鼻胃蠅體質(zhì)量范圍為30～310mg，這一數(shù)據(jù)較本研究所得到黑腹胃蠅體質(zhì)量略低。本研究中黑腹胃蠅所有3齡幼蟲最終成為成蠅的個(gè)體體質(zhì)量為110～130mg。然而，智利研究者從自然排出的幼蟲當(dāng)中測得成為成蠅的個(gè)體體質(zhì)量范圍為130～165mg，平均體質(zhì)量為145 mg［10］，明顯高于本研究所得數(shù)據(jù)。黑腹胃蠅成熟3齡幼蟲體長范圍為9～21mm，平均為13.2mm；體寬范圍為2～10mm，平均為5.1mm。這與Zumpt［1］描述的黑腹胃蠅的體長為20mm的結(jié)果很吻合。

黑腹胃蠅3齡幼蟲共化蛹35個(gè)，化蛹期范圍為13～27d，平均為19d；在第18-20天是一個(gè)高峰期，共15個(gè)化蛹，占總化蛹數(shù)的42.86%；巔峰時(shí)期在第19天，占總共化蛹數(shù)的17.1%。阿根廷研究者觀測到的鼻胃蠅化蛹期在30～40d［12］，然而鼻胃蠅化蛹期較黑腹胃蠅偏長；美國研究者在室溫條件下研究發(fā)現(xiàn)，鼻胃蠅最短化蛹期是20d［7］；另一位美國研究者則觀察到鼻胃蠅化蛹期為14～28d［13］；南里奧格蘭德州研究者觀察到鼻胃蠅化蛹期為23～28d［14］。

本研究共觀察到有17個(gè)（48.57%）黑腹胃蠅個(gè)體羽化出現(xiàn)，羽化期為15～27d，最多（29.4%）的發(fā)生在第21天。這一結(jié)果與美國研究者對鼻胃蠅觀察相似，其羽化共得到56個(gè)鼻胃蠅成蠅，羽化期為15～25d，較高頻率（8／56）發(fā)生在第20天，雌雄比例為3∶1［15］。

成蠅存活期為2～8d，最高的（58.82%）在第4-6天。在這些羽化的成蠅當(dāng)中有88.24%是雌性，11.76%是雄性，雌雄性別比例為7.5∶1。考慮雌性和雄性的差異，雄蠅的生命跨度為1～7d，在第5天有很高的存活率；雌蠅的存活期為1～9d，在第6天存活率較高。

2.2 成蟲行為方式研究

2.2.1 尋找寄主和交配行為 成蠅出現(xiàn)的時(shí)期僅在一年當(dāng)中的很少幾個(gè)月中，它們之間的相遇是偶然的，很大程度上是依靠機(jī)會，為了增加見到異性的機(jī)會，它們趨向于暫時(shí)集中于某一空間［1］。本研究發(fā)現(xiàn)，在成蠅出現(xiàn)之后，以一種狂熱的方式尋找同伴，當(dāng)一個(gè)成蠅和另一個(gè)成蠅出現(xiàn)在非常接近的距離的時(shí)候，它們能夠很容易地發(fā)現(xiàn)彼此，從而以摔跤式方式進(jìn)行碰撞。交配不僅僅只發(fā)生在馬的周圍，在馬存在的牧場周圍環(huán)境中也可能存在［16-17］。原因是成蠅為了減少自身能量供應(yīng)，交配行為可以在糞堆上迅速發(fā)生，否則其必須飛到另外一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行交配［18］。在本研究的幾個(gè)場合（馬匹周圍、馬糞便周圍、水源地旁邊、雜草堆、標(biāo)本盒），僅在馬匹周圍捕獲了少量黑角胃蠅成蠅，但并沒有發(fā)現(xiàn)其他種馬胃蠅成蠅及其交配和產(chǎn)卵行為，其主要原因可能與當(dāng)?shù)匚锓N多樣性和復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)及氣候變暖有關(guān)［19-20］。成蠅在交配以后開始尋找寄主，沒有交配的雌蠅沒有產(chǎn)卵的跡象，一旦交配就立即開始準(zhǔn)備在馬身上產(chǎn)卵［7］。當(dāng)食物、交配等一些生理上的要求因素誘導(dǎo)時(shí)成蠅行為會變得活躍，可能表現(xiàn)得很有目的性［8］。

2.2.2 卵的調(diào)查 在放置成蠅的標(biāo)本盒中，本研究觀察到了黑腹胃蠅雌蠅有疑似交配的行為，并于次日產(chǎn)下黑色的卵。卵端部有類似植物根莖的穗狀結(jié)構(gòu)，通過這一結(jié)構(gòu)牢牢地固定在附著物上（圖4a）。同時(shí)在同域生活的家馬體表發(fā)現(xiàn)了鼻胃蠅和腸胃蠅的卵，鼻胃蠅的卵呈橢圓形，腹面存在一種長條狀結(jié)構(gòu)，幾乎整個(gè)卵的腹面都依靠此結(jié)構(gòu)粘附在馬毛上（圖4b）；腸胃蠅的卵呈楔形，只有一半腹面粘附在馬毛上（圖4c）。

圖4 黑腹胃蠅的卵（a）、鼻胃蠅的卵（b）和腸胃蠅的卵（c）Fig.4 The eggs of Gasterophilus pecorum （a），G .nasalis （b）and G .intestinalis （c）

胃蠅屬昆蟲對于馬的顏色沒有明顯的偏愛和吸引［21］。然而，本研究發(fā)現(xiàn)深顏色的馬較淺顏色的更容易受到胃蠅的偏愛，因?yàn)橛^測到的腸胃蠅和鼻胃蠅的卵均是在顏色較深的馬匹上發(fā)現(xiàn)的。這一觀點(diǎn)也得到了研究者的證實(shí)［22］。

雌性腸胃蠅在馬體表產(chǎn)卵部位多于胃蠅屬其他種類，計(jì)算產(chǎn)卵數(shù)量已經(jīng)被用來確定哪些部位是馬胃蠅最易產(chǎn)卵區(qū)域的方法之一［8，22-23］。在早期的工作中，前腿內(nèi)側(cè)一直是馬胃蠅產(chǎn)卵的偏愛場所［24-25］。本研究過程中也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

腸胃蠅間歇性的從一匹馬飛向另一匹馬的行為被認(rèn)為需要分散產(chǎn)卵，其產(chǎn)卵量高于同屬的其他物種，并且是獨(dú)一無二的產(chǎn)卵在植物上的物種［4］，這與其他研究者［1，26］觀點(diǎn)不同，他們認(rèn)為產(chǎn)卵在植物上的物種是黑腹胃蠅，腸胃蠅產(chǎn)卵地點(diǎn)是在馬體表面。俄國研究者［27］報(bào)道了黑腹胃蠅僅僅需要1 300～2 400個(gè)卵就能夠感染整個(gè)牧場，從而進(jìn)一步證明了黑腹胃蠅產(chǎn)卵地點(diǎn)是在植物上，而不是像腸胃蠅、鼻胃蠅等產(chǎn)在宿主體表。本研究在馬科動(dòng)物活動(dòng)區(qū)域前后選取30匹家馬和200個(gè)樣方（10m×10m）數(shù)量的植被作為研究對象，對其是否著生黑腹胃蠅卵進(jìn)行了詳細(xì)檢查，結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)黑腹胃蠅卵的存在。究其原因可能與當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境和寄主不同有關(guān)。馬胃蠅這種分散產(chǎn)卵行為，實(shí)際是一種協(xié)同進(jìn)化的適應(yīng)性行為，可以為幼蟲取得一個(gè)合適的寄主提供更好的機(jī)會，減少子孫后代因?yàn)槭ヒ粋€(gè)寄主就面臨最終死亡的幾率。

2.2.3 梳理行為 在被糞便和草環(huán)繞而且有部分沙土的塑料透明杯子中，48.57%的蛹孵化成功。黑腹胃蠅破蛹而出后，需要5～10min充分舒展前翅，然后進(jìn)行振翅發(fā)出類似飛機(jī)起飛前發(fā)動(dòng)機(jī)的聲響。腸胃蠅也會出現(xiàn)類似的情況［17］。梳理行為是昆蟲維持體表潔凈與外界進(jìn)行信息交流，并完成運(yùn)動(dòng)、取食、呼吸等生理機(jī)能的必要前提。普遍存在于昆蟲、鳥類和哺乳類等各種動(dòng)物［28］，具有重要的生理意義以及社會功能［29］。本研究中也觀察到黑腹胃蠅具有明顯的梳理行為，表現(xiàn)在使用前足和后足作為梳理的執(zhí)行器官，梳理翅膀、頭部、口器、腹部，原因是在這些部位上分布著重要的感覺器官。

致謝：感謝新疆阿勒泰恰庫爾圖保護(hù)站在采樣過程中給予的大力支持與配合。

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