蝗蟲為啥總聚堆？我國科學家最新研究揭示原因

2020-08-13 人民日報海外網

來源:央視網

在人類歷史上，蝗災與旱災、洪災並稱三大自然災害，在全球造成了嚴重的農業和經濟損失。從2019年到今年6月，沙漠蝗的爆發從非洲之角到伊朗南部和印巴邊境，蔓延到20多個國家和地區。聯合國糧農組織判斷，沙漠蝗蝗災波及區域達26萬多公頃，規模為25年一遇，1平方公裡的蝗群1天就能吃掉3.5萬人的口糧。在世界範圍內，蝗災仍然對農業、經濟和環境構成重大威脅。

儘管蝗災與人類發展歷史長期相伴，但是真正在科學上對蝗災成因的認識尚不足百年。近日，中科院動物研究所康樂院士團隊在國際學術期刊《自然》發表最新研究成果，揭示了蝗蟲聚群成災的奧秘，為保護糧食安全提供了重要的參考手段。

近80年來，對蝗群如何形成有許多的假說，分別有食物、繁殖地、性成熟、群集信息素、氣候等假說，但是究竟是哪一個因素起主要作用以及其中的奧秘和機理並沒有在科學上被揭示。最近，中科院動物研究所康樂院士團隊，通過一系列行為實驗確定4-乙烯基苯甲醚對群居型和散居型飛蝗的不同發育階段和性別都有很強的吸引力。中科院院士康樂介紹：「當4~5頭散居型蝗蟲放到一塊的時候，就可以激發4-乙烯基苯甲醚的合成和產生。說明一個什麼問題呢？（4-乙烯基苯甲醚）是群居型特意釋放的，但是蝗蟲稍微聚集起來，3~4頭、4~5頭聚在一塊的時候，我們馬上就可以捕捉到化合物的釋放。那就說什麼呢？這就是群聚的奧秘。因為它自己一個卵蛋就有20多粒卵，一孵化出來四五個兄弟姐妹在一塊是經常的事情，所以這就是群聚的一個開始。」

康樂院士介紹，該研究也使蝗蟲的綠色和可持續防控成為可能，利用人工合成的信息素可以在田間長期監測蝗蟲種群動態，為預測預報服務。

「蝗蟲的控制現在主要靠飛機防治，那就大面積去噴施。如果我們有了這樣一個群聚信息素以後，我們就可以在田間用誘芯來監測種群密度。現在印度、巴基斯坦和非洲，蝗災的頻繁爆發，就是由於缺少有效的監測，只有成災了才知道，但是如果我用它做成誘芯，就可以把它的野外的種群密度進行監測。」

除此之外，長期以來，人們對於蝗災的防治主要依賴化學殺蟲劑大規模的噴施，而不合理的化學農藥的使用對食品安全、生態系統和人類健康產生了巨大的負面影響。康樂院士介紹，利用人工合成的信息素可以設計誘集帶誘集蝗蟲，從而極大地減少化學農藥的使用。「在你（蝗災）發生區我設計一個誘集帶，然後我噴施4-乙烯基苯甲醚，這樣蝗蟲就都過來了，這樣噴農藥就可以在誘集帶噴，我就不在大範圍噴，第一節省農藥，第二保護環境，第三殺滅效果比較好。」

成群結隊的蝗蟲飛躍莊稼，所經之處片甲不留，嚴重威脅糧食安全。但蝗蟲本身也是生態系統當中的重要一員，是鳥類、蜥蜴等其他動物的食物。康樂院士介紹，此次研究，還可以為使用基因編輯技術建立4-乙烯基苯甲醚反應缺失的突變體成為可能，這種突變體長期釋放到野外就可能在重災區建立起不能群居的蝗蟲種群，既在野外維持了一定數量的蝗蟲，又達到可持續控制的目的，將環境保護與害蟲控制有機地結合起來。「知道了配體和受體的關係，我們就可以人工設置拮抗劑。我噴施它的時候，它就會競爭性地結合，這樣的話4-甲氧基苯乙烯就跟蝗蟲結合不上了，所以它就不能夠群居了，不能群居一個最重要的問題是不能夠遷飛了。蝗蟲之所以能夠遷飛，大家看到的，從非洲東海岸到阿拉伯半島，然後到印度，這是遷飛的結果。遷飛它是有方向性的，所以它一不能夠遷飛，那麼好了，它的危害就只能是在當地的危害，它就不會造成異地的危害。」

（總臺央廣記者 李欣）

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