科學

蝗虫发出气味试图阻止其他蝗虫吃它们


一只大棕色蝗虫,Locusta migratoria,身上有图案,坐在夏季花园绿色植被中的树枝上。 飞蝗是分布最广的蝗虫种类

飞蝗是分布最广的蝗虫种类

Shutterstock/暗面

蝗虫以其庞大的蜂群而闻名,它们吞噬庄稼,并能摧毁足以在一天内养活 35,000 人的食物。 它们也是食人族,因此庞大的蝗群对昆虫本身构成了危险——但研究人员发现,迁徙蝗虫会产生一种信息素,使它们的蜂群伙伴失去气味。

在动物界,同类相食是很平常的事情。 “不吃 [members of your species] 是人类的发明,”说 比尔·汉森 在德国马克斯普朗克化学生态研究所。 “不吃周围的任何东西都是一种能量损失。”

最近,科学家们确定同类相食有助于驱赶蝗虫的世界末日蜂群。 “他们实际上开始从后面互相吃掉,”汉森说。 “你得开始动了,不然后面的家伙会吃掉你的。”

同类相食甚至驱使不会飞的幼鸟成群结队,说 伊恩·库赞 在德国马克斯普朗克动物行为研究所。 “如果蜂群飞走,它们将变得更加难以控制。 这有点像野火,”他说。

汉森和他的同事们假设,当蝗虫成群结队聚集时,它们一定已经进化出对策来阻止它们的邻居吃掉它们。 研究人员首先寻找幼年蝗虫专门产生的气味化合物(飞蝗) 在每个笼子最多 250 个人的拥挤笼子条件下。 他们使用一种称为气相色谱法的技术分离出样品中的不同化合物,鉴定出蝗虫产生的 17 种化合物,包括苯乙腈 (PAN)。 众所周知,PAN 可以阻止鸟类等其他物种,因为它可以转化为有毒的氰化物。

为了测试 PAN 是否能防止幼年蝗虫自相残杀,研究人员使用 CRISPR 基因编辑技术培育出缺乏 PAN 基因的蝗虫系。 这些昆虫很快成为同类相食的目标。 在另一群蝗虫中,研究人员禁用了检测 PAN 的嗅觉受体。 这驱使蝗虫开始吃任何邻居,甚至是那些产生威慑气味的邻居。

这些发现有朝一日可以用来帮助管理蝗虫群,减少它们的数量,而不需要像杀虫剂这样的当前方法。 格雷戈里剑 德克萨斯 A&M 大学的研究人员表示,原则上,阻止蝗虫“产生或检测信息素的能力有可能导致蝗虫种群通过进食自我调节”。 它还可能使蝗虫更容易受到其他捕食者的攻击。

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