食植性

食植性是指動物以植物為食料的取食習性，包括攝食植物的葉、種子和果實，吸取植物葉汁及真菌的動物。植物不能借行動躲避動物的取食，但可演化出尖刺、毒毛以及使動物不適口或具毒性的次生代謝物質來抵禦動物的取食。有些植物可因動物取食而死亡，但多數尚可生存。也有些植物以花蜜和果肉等引誘動物取食，藉此得以傳種。

基本介紹

• 中文名：食植性
• 外文名：Herbivorous Character
• 定義：動物以植物為食料的取食習性
• 動物：如蝗蟲、棉蚜、牛、羊、家兔等
• 部位：葉、種子和果實，吸取植物葉汁
• 學科：動物生態學

簡介

食植性是指動物吃植物的特性。動物吃植物是自然界食物鏈的基礎，也是食物鏈的基礎環節，而食物鏈的其他環節都有賴於這一環節的存在，可見一切動物都直接或間接地依賴植物為食。食植動物的數量對植物的數量有顯著的影響，而後者反過來又限制著動物的數量，在長期進化過程中，這種相互關係已經形成了一種微妙的平衡。植物的生產量足夠養活所有動物，而被動物吃掉的往往只是植物生產量中“過剩”的那一部分。

動物吃植物的方式是多種多樣的，有的動物把整個植物吃掉，有的吃掉植物的大部分，有的動物因吃掉植物的要害部位而導致植物死亡，有的動物鑽進植物的葉內、果實和木質部取食，也有的是靠吸食植物的汁液和花蜜為食，但大部分的動物都只吃植物的非要害部分和營養器官，因此不會對植物造成重大損害，甚至完全不影響植物生長，所以植物界的進化和動物界的進化是緊密聯繫在一起的。

食植性動物特徵

自然界中，不少動物是以植物為食的，例如蝗蟲、蠶、菜青蟲和兔、馬、牛、羊、駱駝等。

食草動物一般是雙胃，前面一個相當於食物儲藏袋，後一個胃才是用於消化食物，有反芻行為，一般在休息時候可將食物吐出再反覆咀嚼，細嚼慢咽，胃內分泌的消化酶可以消化纖維素，以澱粉酶為主，胃壁結構分為4層，胃的蠕動能力較強。

家兔等以青草、菜葉、蘿蔔等較嫩的植物為食，一般都具有適宜於切斷植物和磨碎食物的牙齒；腸子很長，尤其是小腸，是消化食物的主要部分；盲腸發達，內有大量微生物，能夠把難以消化的粗纖維分解成可以被吸收利用的物質。

食植性的昆蟲最多，估計約在35萬種左右，還有的統計表明植食性昆蟲約占昆蟲總數的48%。根據取食植物類群的範圍，昆蟲可分為只取食一種植物的單食性昆蟲，如癭蜂族Cynipini種類；只取食少數植物種類的寡食性昆蟲，如君主斑蝶的幼蟲；取食的眾多植物類群的多食性昆蟲，如舞毒蛾取食大部分屬種的樹木，中國紅臘蚧的寄主植物至少50科約200種。

取食植物葉片的昆蟲有著適應取食的“尖牙利齒”，也就是它們的“咀嚼式口器”。咀嚼式口器是最原始的口器類型，適合取食固體食物，由上唇、下唇、舌各1片，上顎、下顎各2個組成。上顎非常堅硬，是咀嚼食物的主要器官。前部鋒利有齒，用來切斷食物，類似於人類的切牙；後部粗糙，上面有凹凸不平的凹槽，用以磨碎和咀嚼食物，類似於我們的磨牙；下顎和下唇還有起觸覺和味覺作用的觸鬚。

食性研究方法

(1)直接觀察法：通過直接觀察動物取食活動，記錄取食植物種類、時間等來確定食物的組成。此法在野外容易受到地形、儀器設備、觀察對象的數量等因素的影響，一般很難進行直接觀察。也有學者改進此法，在一定程度上解決了直接觀察受限這個難題。

(2)利用法：取食地點檢查法和啃食調查法是利用法中最常用的調查方法。取食地點檢查法是通過野外觀察，確定動物的取食地點，以樣方或樣帶的形式對動物採食植物的採食痕跡數量來進行統計，以此來判斷動物的食物組成。啃食調查法主要通過跟蹤動物新留下的足跡鏈來統計動物啃食的痕跡數，確定取食各種植物的比例。在冬季雪後，動物通常會留下清晰的足跡鏈，故該法也多用於冬季。

(3)胃樣分析法：胃樣主要通過狩獵、意外死亡、凍死等的動物獲取，其主要步驟包括取樣、沖洗篩選、鑑別分類和結果定量。殺死野生動物是不值得提倡的，通常該法多用於鼠害性鼠類食性研究。

(4)糞便顯微分析法：此法是食性定性研究的方法，多用於植食性動物。糞便顯微分析法是使用顯微組織學技術來分析動物的糞便以確定食物組成的方法，該法在20世紀30年代末首先提出。其基本原理是糞便中會遺留取食植物的殘渣，而植物角質層留有表皮細胞的印跡，角質碎片通過動物消化後除大小變化外，仍具有原表皮細胞的模式結構，通過各植物表皮細胞模式結構的特徵來進行鑑別。

糞樣收集和顯微片的製備糞樣的收集主要有三種方式： 由一堆糞便取幾粒或一小部分構成一個分析樣本；② 由每一堆糞便取一至幾粒或一小部分混合構成一個複合分析樣本；③ 由每個地點的每一堆糞便取幾粒或一小部分，將一個地點的糞樣混合均勻構成一個分析樣本。一般多採用第二種收集方法。

(5)室內籠養飼餵法：籠養或野外捕捉5-10隻小型哺乳動物，稱重，置於飼養籠內，室內飼餵標準飼料，供給各種植物性食物，次日取出所剩食物，得到每隻動物每天取食的植物種類和數量，從而分析動物的主要食物和喜食食物。

食物選擇策略

食植性動物的食物選擇是覓食生態學研究的重要研究內容。生態學家通過野外直接觀測、扣籠觀察、胃內容物和糞便鏡檢分析(analysis of substanccs instomach and feces with photograph)。自助餐式食物選擇實驗(cafeteria—type test)，及模型預測(model prediction)植食性哺乳動物的食物選擇。研究的動物涉及黑家鼠(Rattus timidus)、草原田鼠(Microtus ochrogaster)、草甸田鼠(Microtus pensylvanicus) 、加利幅尼亞田鼠(Microtus californicus)、雪兔(Lelnas timidus)、美洲兔(Lepusamericanus)、卷尾袋貂(Pseudocheirus peregrinus )、梅花鹿(Cerus nippon）、黑斑羚(Aepycerus melampus) 、駝鹿(Alces aloes) 。動物食物選擇對策主要有以下假設：

1、營養假設

認為動物的食物選擇以植物蛋白質或能量等營養成分的含量為依據。Lindlof等對雪兔的研究檢驗了該假設，但Klein研究卻發現，美洲兔對食物項目的選擇與營養無關。

2、植物次生化合物假設

植物次生化合物能抑制動物消化，而動物則避免選擇含次生化合物的食物。不同研究表明，美洲兔的食物選擇與化學阻遏物的含量、食物中能量的可利用率和限制性營養因子的含量有關。研究者發現，美洲兔喜歡選擇大的食物項目，但同種植物的體積增大時，植物組織的生長年齡也隨之增大，毒素含量相應增加，死亡和衰老組織增多，能量和養分的可利用率下降，植物作為動物食物的質量下降，動物對其的選擇應減少為宜。

3、營養平衡假設

通過對籠養雪兔食物項目選擇的研究，提出動物對食物項目的選擇是權衡食物中正營養因子（能量和蛋白質等）的負效應和負營養因子（次生化合物）正效應為基礎，選擇食物項目。

4、最優覓食理論

將影響動物食物選擇的覓食時間、營養成分、消化道容積及次生化合物等約束因子進行綜合分析，以線性規劃模型，預測動物的食物選擇。最優覓食理論假想覓食者在特定的環境中應選擇最佳的食物，使覓食者的適合度達到最大化’植食性動物覓食研究中最常用的兩個目標函式為養分最大化和覓食時間最小化。當一種養分的攝入量影響覓食者的生存和繁殖時，養分最大化即為動物的覓食目標。 覓食目標一旦確定，覓食者對食物的選擇將非常簡單，或選擇攝入養分含量最高的食物（養分最大化），或選擇攝入能滿足其營養需要的食物項目（覓食時間最小化）。

5、條件性氣味迴避假設

採用具有苦味的氯化鋰處理羔羊的食物，測定羔羊的食物選擇，並發現動物通過學習將食物的特殊氣味與被動物吸收後植物次生化合物的負反饋聯繫，選擇食物項目，調節食物攝入量。研究者對本地黃牛和引入黃牛進行的食物選擇實驗，檢驗了此假設’植食性動物通過食物攝入後反饋與滋味（氣味與味覺）的聯繫來辨識植物毒素。許多植物次生化合物的滋味使植物具有獨特的滋味。單寧酸呈澀味，而另一些生物鹼和類黃酮則是苦味的。當滋味與毒性高度相關時，植食性動物可能首先依據攝入後的反饋學會調節食物攝入量，然後再依據滋味的濃度簡單地調整其食物攝入量。

滋味不一定是植物具有毒性的理想標誌。植食性動物難以憑嗅覺和味覺檢測出來的化學變化，能完全改變許多植物毒素的毒性。而另一些有毒化合物在植物中的含量極低，對植物的滋味並未有多大影響。同時，一些植物毒素的毒性變化與滋味變化無相關性。

按進化論，上述幾種假設認為，動物具有的營養天賦可解釋植食性動物食物選擇的機制。

食植物動物類型

食草動物：偶蹄目，如牛、羊、鹿、駱駝、羊駝、河馬；馬；白犀牛；兔類；大熊貓（雜食性動物，主要食物是竹子）；袋鼠；部分齧齒目：如天竺鼠、豪豬、水豚、旅鼠、草原犬鼠；陸龜；蚱蜢。

食葉動物：潛葉蟲以樹葉組織為食、黑犀牛、長頸鹿科、象、樹懶、無尾熊；部分靈長目，如大猩猩和狐猴；麝雉、鴞鸚鵡；部分爬蟲類：如陸龜和綠鬣蜥；廣腰亞目：毛蟲、潛葉蟲、多數蝸牛、蛞蝓。

食果動物：部分靈長目，如紅毛猩猩、鬼夜猴；狐蝠；部分鳥類，如鸚鵡、犀鳥、鵎鵼；果蠅；椰子蟹。

食谷動物：部分齧齒動物，如倉鼠、松鼠、鼯鼠；象鼻蟲；雀類。

食蜜動物：蜜蜂；蜜蟻；蝴蝶；天蛾；花金龜；蜂鳥；吸蜜鳥；部分雀形目：如太陽鳥和啄花鳥；長吻負鼠；部分蝙蝠：例如厄瓜多長舌蝠、索熱爾長舌蝠、長舌果蝠。

食汁液動物：蚜蟲以植物汁液為食：蚜蟲、劃蝽；頸喙亞目。

食樹液動物：兜蟲；鍬形蟲；蟬。

食花粉動物：蜂族；長腳蜂；食蚜蠅；薊馬；部分蟎。

食木動物：海狸；白蟻；天牛；小蠹；木虱；船蛆。