中科院发现蝗虫聚集成群的原因:几只就可能引发蝗灾
就個(gè)體而言,蝗蟲(chóng)并不會(huì)帶來(lái)什么嚴(yán)重危害。一旦發(fā)生蝗災(zāi),大量的蝗蟲(chóng)會(huì)吞食禾田,使農(nóng)產(chǎn)品完全遭到破壞,引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以致因糧食短缺而發(fā)生饑荒。
8月13日,據(jù)媒體報(bào)道,中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家表在《自然》上的一項(xiàng)新研究表明,發(fā)現(xiàn)了蝗蟲(chóng)聚集成群的原因,為防控蝗災(zāi)帶來(lái)了新方向。
該研究的重點(diǎn)的飛蝗,但當(dāng)它們經(jīng)歷環(huán)境條件的變化時(shí),如大量降雨或濕度改變,它們會(huì)進(jìn)入群居階段,并不斷吸引其它蝗蟲(chóng)從而形成規(guī)模龐大的蝗群。
科學(xué)家認(rèn)為,這可能是在某一自然環(huán)境的改變導(dǎo)致蝗蟲(chóng)習(xí)性發(fā)生變化,從而開(kāi)始成群生活進(jìn)而形成蝗災(zāi)。但科學(xué)家目前還不清楚到底是哪些化學(xué)信號(hào)刺激了蝗蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)促使其行為發(fā)生改變。
中科院的科學(xué)家通過(guò)化學(xué)分析、行為驗(yàn)證、神經(jīng)電生理記錄、嗅覺(jué)受體鑒定、基因敲除和野外驗(yàn)證等多個(gè)層面對(duì)飛蝗群居信息素進(jìn)行了全面而充分的鑒定和驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)蝗蟲(chóng)聚集的信息素——4-乙烯基苯甲醚(4VA),這是一種在35種化合物中鑒定到由群居型蝗蟲(chóng)特異性揮發(fā)的氣味化合物,它能夠激活蝗蟲(chóng)的嗅覺(jué)受體OR35。
隨后,研究人員研究人員甚至利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)敲除該嗅覺(jué)受體后,發(fā)現(xiàn)它們無(wú)法檢測(cè)到信息素4VA。此外,通過(guò)室外草地雙選和誘捕實(shí)驗(yàn)證明,4VA對(duì)實(shí)驗(yàn)室種群在戶外具有很強(qiáng)的吸引力。
研究人員表示,無(wú)論性別、年齡、群居還是獨(dú)居,4VA都能夠引發(fā)蝗蟲(chóng)聚集。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)4到5只獨(dú)居的蝗蟲(chóng)聚集在一起時(shí),就有可能產(chǎn)生這種信息素,從而形成蝗災(zāi)。
對(duì)于這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn),將為防控蝗災(zāi)帶來(lái)新方向,不僅能夠使用阻斷OR35受體的來(lái)進(jìn)行蝗災(zāi)防治,還能通過(guò)合成4VA化合物在野外來(lái)吸引蝗蟲(chóng),從而降低蝗蟲(chóng)帶來(lái)的災(zāi)害影響。
總結(jié)
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