为什么蝗虫喜欢聚集?中国科学家发现关键因素

  • 2020-08-14 14:02
  • 新华网

新华社北京8月13日电(记者董瑞峰)为什么蝗虫容易聚集?记者13日在中国科学院新闻发布会上获悉,一项新的研究表明,当少数群居蝗虫聚集时,它们会释放出一种独特的化合物,在野外吸引和聚集更多的蝗虫。这项研究发现并证实了动物学家长期以来一直在寻找的蝗虫信息素。

本研究由中国科学院乐康动物研究所院士团队完成,通过分析社会蝗虫和散生蝗虫体表和粪便中的挥发物,从35种化合物中鉴定出一种化合物,命名为4VA(4-乙烯基苯甲醚)。该化合物专为社会蝗虫所挥发,释放量低但生物活性高,可由4-5只分散蝗虫的聚集引发,并随种群密度的增加而增加。

通过一系列的行为实验,研究小组确定4VA对不同发育阶段和性别的社会性和分散性蝗虫非常有吸引力,不仅吸引野生种群,而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。

通过化学分析、行为验证、神经电生理记录、嗅觉受体鉴定、基因敲除和现场验证,研究人员已全面鉴定和验证4VA为蝗虫群的信息素。进一步的研究表明,在蝗虫触角上的四种主要感受器类型中,锥感受器能对4VA产生反应,其嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。

研究结果于12日发表在国际知名学术期刊《自然》上。该论文的审稿人、美国科学院院士莱斯利沃斯霍尔(Leslie Voshall)评论说,这项研究工作取得了令人兴奋的发现,发现了一种人们长期以来一直在寻找的蝗虫信息素分子。

几千年来,蝗灾对全世界的农业、经济和环境造成了巨大的威胁。经过科学研究,人们逐渐发现蝗虫可以从低密度的分散型转变为高密度的群居型,群居型蝗虫会大规模移动或迁移,从而导致更大范围的蝗灾。聚集信息素被认为是蝗虫聚集的关键因素,但以前没有化合物得到充分验证。

揭示蝗虫群落的奥秘,有助于制定绿色、可持续的防治措施。例如,未来有望利用信息素技术诱捕并杀死蝗虫或防止蝗虫聚集,并通过基因编辑技术在重灾区建立一个不能群居的蝗虫群体,这将极大地改变人类控制蝗虫的措施。

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