Drivers of variation in nocturnal insect prey mass and quality

夜晚的天空并非空无一物；它是一条繁忙的昆虫高速公路，是为各种鸟类、蝙蝠和其他空中猎手提供食物的生命资源。对于这些捕食者而言，捕捉食物是一场关于物理学与生物学的生死博弈。它们必须在通过进食获得的能量与捕捉并进食食物所需的体力之间取得平衡。一只微小的昆虫可能很容易抓取，但提供的燃料却很少；而一只巨大的昆虫虽然可能蕴含丰富的能量，却可能太大而无法吞咽，或者难以在飞行中操控。这种“盈利性”的概念，是理解这些动物如何生存的核心。当这些空中捕食者的种群数量在近年来开始萎缩时，科学家们会转向食物网来寻找原因。他们追问，是否是昆虫本身发生了变化，变得营养价值降低或更难捕捉，从而从上至下地使捕食者陷入饥饿。为了回答这个问题，研究人员必须超越单纯统计空中昆虫数量的层面，转而研究这些昆虫是由什么组成的，以及它们来自何处。

一项新研究将注意力转向了为这些空中猎手提供能量的夜间猎物，试图了解是什么让一种昆虫成为比另一种更好的食物。研究人员关注了两个主要问题：一只昆虫以脂肪形式储存了多少能量，以及它的体重有多重。他们知道，并非所有昆虫都是平等的。有些昆虫的构造不同，是基于其家族谱系，而另一些则取决于它们的成长环境。为了寻找答案，团队从夜空中采集了昆虫，并测量了它们的体重和脂质含量（脂质是储存能量的脂肪的科学术语）。随后，他们根据昆虫的类型、成年后的摄食方式以及幼虫时期的栖息地对这些昆虫进行了分类。这使他们能够观察昆虫的身份或其童年家园，是否决定了它能为饥饿的捕食者提供多少燃料。

调查显示，这种夜间食物供应的质量是由三个特定因素驱动的。首先，昆虫所属的家族非常重要。研究人员发现，对于蜉蝣而言，其携带脂肪的量并不与体型成正比；随着体型的增大，它们的脂肪储备并没有同步增长。然而，对于研究中的其他昆虫群体，脂肪含量却随着体重的增加而稳步增长。这意味着，一只大型蜉蝣并不一定比一只小型蜉蝣拥有更高的能量密度，而在其他昆虫身上，体型则是衡量丰盛一餐的可靠指标。

其次，昆虫成年后的摄食方式塑造了其能量储备。研究区分了那些在成年后继续进食的昆虫与那些不再进食的昆虫。那些在整个成年期内持续进食的昆虫（被称为“终身进食者”）体重较轻，脂肪也较少。相比之下，那些在成年后停止进食、已在幼虫阶段储存完所有能量的昆虫（即“幼虫进食者”）则更为沉重，且含有更多的脂肪。这些“幼虫进食者”代表了捕食者更集中的能量来源，因为它们在起飞前就已经完成了资源的积累。

第三，昆虫成长环境影响其重量，但不影响其脂肪浓度。在陆地上发育的昆虫比从水中钻出的昆虫更重。尽管存在这种重量差异，但它们体内的脂肪比例保持不变。一只沉重的陆生昆虫和一只较轻的水生昆虫提供的脂肪百分比是相同的，即便陆生昆虫提供了更大的总载荷。

然而，研究结论指出，拥有沉重且富含脂肪的昆虫并非故事的全貌。食物的真正价值严格受限于捕食者的处理能力。鸟类或蝙蝠在吞咽大小方面存在物理极限，这种限制被称为“张口限制”（gape limitation）。一只昆虫可能营养极其丰富，但如果它太大而无法吞咽，或者在飞行中难以操控，那么对于猎手来说它就变得毫无用处。最有价值的猎物存在于一个特定的体型范围内，即高能量含量与捕食者物理能力相契合的区间。通过绘制出这些驱动因素的图谱，这项研究表明，空中捕食者的营养景观并非仅仅是丰度的问题。相反，它是一个由昆虫类型、摄食习惯及其发育史所构成的复杂图景，并且最终受到试图捕食它们的动物之物理限制的过滤。