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沐鸣平台登陆线路一个单一的分子可以诱使通常孤立的蝗虫形成大群

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蝗虫通常是无害的独行侠。但合在一起,就成了瘟疫。
 
当条件合适时,孤独的蝗虫开始聚集并转变成它们“群居”的形式,成为一个更大、更有攻击性的进食机器。这些集团可以成长为越来越大的集团,可能有数亿人,跨越大陆,破坏农作物。一群罗马大小的沙漠蝗虫每天消耗的食物相当于肯尼亚所有人的食物量。今年,东非正在经历几十年来最严重的蝗灾。
 
现在,科学家们已经找到了蝗虫群居时释放出的一种化合物,沐鸣平台登陆线路这或许可以解释一个分布广泛的物种的个体是如何克服天生对社交的厌恶的。这一发现发表在8月12日的《自然》杂志上,它可能为控制或预防蝗虫群提供新的方法,可能是通过吸引蝗虫自身的气味。
 
“这是一项意义重大且令人兴奋的研究,”Baldwyn Torto说,他是肯尼亚内罗毕国际昆虫生理学与生态学中心的一位化学生态学家,他没有参与这项研究。“我们没有很好的方法来引诱蝗虫。这种化合物很有潜力。”
 
科学家们不确定是什么促使单独迁徙的蝗虫(飞蝗)聚集在一起,但怀疑是所谓的聚集信息素。这些昆虫释放在空气中的化学物质可以作为嗅觉信号,沐鸣平台登陆线路吸引其他通常独居的蝗虫进入蜂群,并开始向更群居的行为转变(SN: 3/28/01)。
 
北京中国科学院的昆虫学家乐康(音)和他的同事们通过识别只由群居的蝗虫释放的化合物,开始了对聚集信息素的研究。研究小组将其中六种只具有群居性的气味与对照气味一起吸入场地,以测试它们是否能对独居的蝗虫起到吸引作用。一种化合物,4-乙烯基醚,或4VA,起了作用。它吸引了所有性别和年龄的蝗虫,包括独居的和群居的。
 
这是至关重要的,托托说,因为它证明了4VA既可以把单独的蝗虫纳入蜂群,也可以保持蜂群的凝聚力。
 
康发现,群居的蝗虫一旦聚集成小至四五个个体的群体,就开始释放4VA。随着群体规模的增长,4VA的浓度急剧上升,有可能传播更大的信号,并促进群体的指数增长。
 
康和他的同事证实,4VA可以通过设置以信息素为诱饵的粘性陷阱来吸引现实世界中的蝗虫。在中国北方的人工草皮和蝗虫的自然繁殖区,4VA诱捕器比控制诱捕器吸引了更多的蝗虫,尽管在野外效果不大,而且研究人员只测试了短程诱捕的效果。
 
托托说,4VA显然是一名球员,但这可能不是全部。昆虫之间的化学交流并不总是单音节的,一种化合物就能彻底改变它们的行为。多种化合物经常一起工作,这是这项研究没有提到的。他说,有可能群聚蝗虫的背景气味与4VA相互作用,放大聚集信号。
 
尽管如此,诱捕蝗虫的前景还是让托托兴奋不已。“我们没有吸引蝗虫的好方法,沐鸣平台登陆线路”他说。添加了4VA的诱捕器可以集中蝗虫,使杀虫剂或病原体的处理更加容易,特别是如果4VA对其他物种也有吸引力的话,比如沙漠蝗。目前,许多地区通过从飞机上向蜂群倾倒杀虫剂来控制疫情,这可能损害牲畜和环境。
 
这项研究也为采取其他控制措施来改变蝗虫自身的生物学特性打开了大门。康和他的同事发现了检测4VA的蛋白质,它位于触角延伸出的特殊感觉毛发上。研究人员使用基因编辑技术CRISPR/Cas9使4VA检测器失效,发现基因改变的个体不再被4VA吸引。
 
研究人员建议,一种可以阻止天线感知4VA的化合物可以喷洒在蝗虫身上,以防止蝗虫成群结队。另一种方法是,通过基因工程使蝗虫缺少这种4VA检测器,从而减少蝗虫群集的可能性,也可以将其引入种群作为一种控制措施。
“任何能够带来潜在的新管理技术的东西,特别是能够减少对合成农药依赖的东西,都是非常令人兴奋的,”亚利桑那州立大学的可持续发展科学家Arianne Cease说。但她说,这类技术仍有一段路要走,可能会产生偏离目标的影响,需要更好地了解。此外,改变一个物种的基因构成还会带来伦理上的影响,这需要那些可能受到影响的人(从农民到自然资源保护主义者)加以权衡。
 
她还怀疑仅仅关闭一个基因就能有效地防止蜂群。要成为蜂群,就需要在行为、新陈代谢和体型等方面做出一整套根本性的改变(SN: 1/29/09)。她说,调整这种转变的一个方面可能无法阻止它。“如果只有一个确凿的证据,我会感到惊讶。”