蝗虫|蝗虫为何聚集成灾?中国研究团队发现了关键的信息素

蝗虫灾害的新闻里 , 成千上万的蝗虫总是集群而来 , 遮天蔽日 , 为害植物 。 但事实上 , 蝗虫并非生来就是群居状态 。
【蝗虫|蝗虫为何聚集成灾?中国研究团队发现了关键的信息素】它们通常是散居的 , 相对温和 , 危害不大;只在特定情况下 , 比如干旱时 , 散居的蝗虫才会转变为群居形态——身体由绿色转为黑褐色 , 迅速繁殖 , 并且吸引周围的同类加入 , 飞快吞食所经过地区的农作物和其它植物 , 引发严重的粮食危机和经济损失 。
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声势浩荡的蝗虫 | fao.org
成群的蝗虫很难治理 , 如果能够不让蝗虫集群 , 对于控制蝗灾将大有裨益 。 来自中国科学院的研究团队发现 , 蝗虫的聚集依赖于一种信息素——4-甲氧基苯乙烯(4VA) 。 这项研究发表于本周《自然》杂志上 。
研究者比较了散居的飞蝗(Locusta migratoria)和群居的飞蝗所释放的气体;结果发现 , 群居蝗虫会释放明显更多的4VA , 而且这种化学物质反过来又会吸引蝗虫的聚集 。 当 4~5 只独居蝗虫聚集之后 , 它们便会自发地产生 4VA , 吸引更多蝗虫聚集过来;随着蝗虫密度的增加 , 它们释放的 4VA 也会迅速增加 , 并且进一步促进蝗虫聚集 。
这种吸引力并非实验室蝗虫所特有的现象 , 自然栖息地里的蝗虫也会被 4VA 吸引——研究者在蝗虫的自然栖息地里放置粘板 , 相比于不能释放 4VA 的诱饵 , 那些能够释放 4VA 的粘板捕捉到了更多的蝗虫 。
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散居型飞蝗 | ChriKo / Wikimedia Commons
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群居型飞蝗 | ChriKo / Wikimedia Commons
研究者还发现 , 这种信息素会被位于蝗虫触角上的碱度感官细胞所识别 , 并与这种细胞里的嗅觉感受器 OR35 结合 。 当科学家们通过 CRISPR-Cas9 技术 , 敲除掉蝗虫的嗅觉感受器 OR35 之后 , 蝗虫便不会再被 4VA 吸引了 。
这项研究在未来的蝗灾预防和治理上可以有多方面的应用 。 由于 4VA 会引起蝗虫聚集 , 如果设计出一种可以抑制 4VA 活性的化学物质 , 那么将有可能阻止蝗虫的聚集和迁移 , 从而达到预防蝗灾的目的 。 另一方面 , 如果将人工合成的 4VA 释放到野外 , 我们将可以把蝗虫诱捕到人为设置的陷阱里 , 一网打尽 。
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参考文献
作者:Hazel
编辑:麦麦
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