蝗災為啥會發生?科學家最新揭秘:化學物質吸引蝗蟲「群集」

2020-08-18 人民日報海外網

來源:新華社

外媒稱,今年蝗蟲正在世界多個地區毀滅莊稼,眼下科學家正在發現這種害蟲為什麼會形成破壞性的集群。是什麼促使蝗蟲從獨居變成「群集」?當地時間周三發表在英國《自然》周刊上的一項研究結果揭示,秘密在於信息素。

據法新社東京8月12日報導,研究顯示,信息素幾乎就像一種無法抗拒的香料,當蝗蟲發現身邊哪怕只有少量同類時,也會釋放這種化合物。這種化學物質會吸引其他蝗蟲加入集群,而且也開始釋放這種氣味,從而形成一個反饋迴路,導致巨大的蝗蟲群。這項發現提供了幾種誘人的可能性,包括採用基因工程技術使蝗蟲沒有探測聚集信息素的受體,或者把信息素變成武器來吸引和捕捉蝗蟲。

這項研究是在數量創紀錄的蝗蟲在東非吞噬莊稼並威脅巴基斯坦糧食供應之際進行的。

研究重點是分布最為廣泛的蝗蟲品種——飛蝗,並對這種昆蟲產生的幾種化合物進行了研究。

研究結果發現,其中一種化合物——4-甲氧基苯乙烯(即4VA)——似乎吸引蝗蟲,而且聚在一起的蝗蟲越多,它們釋放的4VA就越多。

中國一個研究小組發現,只要把4隻孤蝗放在一個籠子裡,他們就開始釋放4VA。

研究小組隨後研究了蝗蟲是如何聞到這種氣味的,並分離出了蝗蟲觸鬚上負責探測這種聚集信息素的部分。

從那裡,他們發現了探測過程所需的基因,並培育出缺乏Or35這一關鍵基因的轉基因蝗蟲。

研究報告說,「與野生蝗蟲相比,突變蝗蟲失去了對4VA的吸引力。」

這些發現為對付這種貪吃的害蟲開闢了幾種可能性,包括利用基因改造技術或跟蹤4VA的產生來預測蝗蟲群可能在哪裡形成。

美國洛克菲勒大學神經遺傳學和行為實驗室的負責人萊斯莉·沃沙爾說,或許最令人興奮的應用是發現一種能夠阻斷4VA接收的化學物質。

她在《自然》雜誌委託撰寫的一篇評論中寫道:「這種分子的發現可能提供一種阻止昆蟲聚集的化學解毒劑,並使蝗蟲『解散』,回歸它們平靜和獨居的生活方式。」

沃沙爾指出,目前仍有幾個未知情況,包括4VA是否是唯一導致集群形成的化合物,以及其他種類的蝗蟲是否對這一化合物作出類似的反應。

原標題:蝗災為何會發生?科學家發現蝗蟲集群通信秘密

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    蝗災與旱災、洪災並稱我國歷史上的三大自然災害,曾造成嚴重的農業和經濟損失。飛蝗是世界上分布最廣泛的蝗蟲,據我國近2000多年的歷史記載顯示,大規模的蝗災發生過800多次。飛蝗至今仍然是非洲、亞洲、中東和澳大利亞的重要農業害蟲。沙漠蝗雖然僅僅分布在非洲、中東、南歐和南亞地區,但危害的記載可以追溯到5000多年以前。這兩種蝗蟲災害一直被認為是人類主要的瘟疫之一。
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    最早有關蝗災的記載,大約在3000多年之前,而作為四大文明古國之一,我國勞動人民和蝗蟲之間的「鬥爭」,更是以「千年」為單位來計算。不過,從古至今,為何蝗蟲會聚集成災這個問題,科學家們一直都沒有搞清楚,特別是進入到20世紀中期以來,伴隨著人類的科學技術水平越來越領先,科學家們對於蝗災的研究,也有了一定的心得,所以,有關蝗災形成的原因,也有著很多種假說。
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    中科院動物研究所康樂院士團隊於8月12日發表在Nature的論文顯示,少量群居型蝗蟲聚集,就會釋放出一種獨特的化合物,並在野外吸引和聚集更多蝗蟲。該研究找到並驗證了動物學家長期尋找的蝗蟲群聚信息素。,它們便寧願憑藉單調的保護色潛伏在植株間一動不動,這些偏好獨居的蝗蟲甚至在同類靠近時也會羞澀地躲避,這顯然和那些在烈日下瘋狂合群的黃黑色(成熟)或粉色(未成熟)「死神」們截然不同。
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    眾所周知,在020年初始之時,出現了全球性的蝗災,4000多億隻的蝗蟲侵襲農田,導致許多國家都出現了暫時性的糧食危機,農民多年的勞作毀於一旦。那麼為什麼會出現蝗災呢?蝗災是大量的蝗蟲聚集而引發的一場動物性的災難。一隻蝗蟲其實並不可怕,可是成千上萬隻蝗蟲,足以釀造成一場災難。蝗蟲為何喜歡聚集在一起呢?
  • 中國科學家揭示蝗災的奧秘
    【背景:】 蝗災與旱災、洪災並稱我國歷史上的三大自然災害,曾造成嚴重的農業和經濟損失。飛蝗是世界上分布最廣泛的蝗蟲,據我國近2000多年的歷史記載顯示,大規模的蝗災發生過800多次。這兩種蝗蟲災害一直被認為是人類主要的瘟疫之一。 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不足百年。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。
  • 蝗蟲危害很大,如果發生蝗災,要如何防治?
    蝗蟲俗稱螞蚱,是農田中常見的一種昆蟲,蝗蟲主要發生在熱帶、溫帶草原和沙漠地區,蝗蟲的食性雜、食量大,喜食小麥、水稻、穀子、玉米、蔬菜的農作物,食物匱乏時豆類、菸草、蘆葦、果樹、林木及雜草的葉子、嫩莖、花蕾和嫩果等等植物都會受到蝗蟲的危害,蝗蟲每天都要吃掉和自己的體重相當的食物,一旦成災,有可能導致糧食顆粒無收
  • 我國科學家發現「蝗蟲群聚成災」奧秘,「特效藥」開啟防控新思路
    在世界範圍內,蝗災對農業、經濟和環境構成重大威脅。揭秘蝗蟲聚群成災的原因,是各國科學家不懈努力的重要課題。與此同時,作為世界上分布最廣泛的蝗蟲,飛蝗曾對我國農業生產造成嚴重影響,至今仍然是非洲、亞洲、中東和澳大利亞的重要農業害蟲。儘管蝗災與人類發展歷史長期相伴,但真正從科學上對蝗災成因的認識不足百年。在很長一段時間內,人們認為散居和群居蝗蟲是兩個不同的物種。散居型蝗蟲因密度較低,不發生遷飛,一般認為無害。群居型蝗蟲一旦形成就會導致蝗災發生,蝗群會大規模移動或遷飛導致更大範圍的蝗災發生。
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    新華網北京8月13日電(王瑩)在世界範圍內,蝗災對農業、經濟和環境構成重大威脅。揭秘蝗蟲聚群成災的原因,是各國科學家不懈努力的重要課題。近日,中國科學院動物研究所康樂院士團隊首次發現和確立了一種蝗蟲群聚信息素——4-乙烯基苯甲醚(4VA),從而揭示了蝗蟲聚群成災的奧秘。這一成果已在國際學術期刊《自然》上發表。蝗蟲為何聚群成災?