蝗虫为何爱聚群?我国科学家找到关键要素

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  蝗虫为何容易聚群成灾?记者13日在中国科学院新闻发布会上获悉,一项最新研究显示,少量群居型蝗虫聚集,就会释放出一种独特的化合物,并在野外吸引和聚集更多蝗虫。该研究找到并验证了动物学家长期寻找的蝗虫群聚信息素。

  这项由中科院动物研究所康乐院士团队完成的研究,通过分析群居型蝗虫和散居型蝗虫的体表、粪便挥发物,在35种化合物中鉴定出一种名为4VA(4-乙烯基苯甲醚)的化合物。该化合物由群居型蝗虫特异性挥发,释放量低但生物活性极高,可由4只至5只散居蝗虫聚集而触发,随着种群密度增加而增加。

  研究团队通过一系列行为实验确定,4VA对群居型和散居型蝗虫的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力,不仅能吸引野外种群,而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。

  通过化学分析、行为验证、神经电生理记录、嗅觉受体鉴定、基因敲除和野外验证等多个层面,研究人员对4VA作为蝗虫群聚信息素进行了全面鉴定和验证。进一步研究显示,蝗虫触角上的4种主要感器类型中,锥形感器可对4VA产生反应,其嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。

  该研究成果已于12日在国际知名学术期刊《自然》发表。论文审稿人、美国科学院院士莱斯莉·沃斯霍尔评价说,该研究工作做出了令人兴奋的发现,找到了一个人们长期寻找的蝗虫群聚信息素分子。

  千百年来,蝗灾对全世界农业、经济和环境构成重大威胁。经过科学研究,人们逐渐发现,蝗虫可以从低密度的散居型转变为高密度的群居型,群居型蝗虫会大规模移动或迁飞导致更大范围的蝗灾发生。群聚信息素被认为是蝗虫能够聚集的最关键因素,但此前还没有哪一种化合物被充分验证。

  揭示蝗虫群居的奥秘,有助于制定绿色和可持续的防控对策。例如,未来有望利用掌握的信息素技术诱杀蝗虫或阻止蝗虫聚集,通过基因编辑技术在重灾区建立不能群居的蝗虫种群等,这将极大地改变人类防治蝗虫的举措。

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