作者:文乐乐 来源:中国科学报 发布时间:2023/5/8 13:13:03
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蝗虫发出气味阻止同类相食

 

蝗虫以其庞大的群体而闻名,它们吞噬庄稼,一天可以摧毁足够养活35000人的食物。它们是同类相食的动物,所以大群的蝗虫对它们本身而言也是威胁。研究人员发现,迁徙的蝗虫会产生一种信息素,使同伴闻不出它们的气味。5月4日,相关成果发表于《科学》。

在动物王国里,同类相食是很常见的事。“不吃(同类)是人类的‘发明’。”德国马克斯·普朗克化学生态学研究所的Bill S. Hansson说,“不吃周围的东西是一种能量损失。”

最近,科学家确定,同类相食有助于驱赶蝗虫群。“它们实际上是从后面开始吃对方的。”Hansson说,“蝗虫必须开始移动,否则后面的家伙会吃了前面的。”

马克斯·普朗克动物行为研究所的Iain Couzin表示,同类相食行为甚至会导致不会飞行的蝗虫幼虫成群结队。“如果蝗虫群开始飞行,它们就更难控制了,这有点像野火。”他说。

Hansson和同事假设,当蝗虫成群聚集时,它们一定进化出了阻止同类吃掉它们的对策。于是,研究人员开始寻找蝗虫幼虫在拥挤笼子条件下(每个笼子多达250只)产生的气味化合物。使用一种名为气相色谱法的技术,他们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,其中包括苯乙腈(PAN)。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化合物。

为测试PAN能否阻止蝗虫幼虫同类相食,研究人员使用CRISPR基因编辑技术创造了一种缺乏PAN基因的蝗虫。它们很快就成为同类相食的目标。在另一组蝗虫中,研究人员禁用了检测PAN的嗅觉受体。这使得这组蝗虫肆无忌惮地吃任何同类,甚至那些产生威慑气味的同伴。

这些发现或许某天可以用于帮助管理蝗虫群,减少蝗虫数量,而不需要使用像杀虫剂这样的现有方法。

美国得克萨斯农工大学的Gregory Sword表示,原则上,阻断蝗虫“产生或检测信息素的能力,有可能导致蝗虫种群通过同类相食进行自我调节”,这也可能使蝗虫更容易受到其他捕食者的攻击。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.ade6155

 

 
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