【央廣網】中科院康樂院士團隊成功揭示蝗蟲聚群成災奧秘

  央廣網北京8月13日消息(記者李欣)據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞晚高峰》報道,在人類歷史上,蝗災與旱災、洪災并稱三大自然災害,在全球造成了嚴重的農業和經濟損失。從2019年到今年6月,沙漠蝗的爆發從非洲之角到伊朗南部和印巴邊境,蔓延到20多個國家和地區。聯合國糧農組織判斷,沙漠蝗蝗災波及區域達26萬多公頃,規模為25年一遇,1平方公里的蝗群1天就能吃掉3.5萬人的口糧。在世界范圍內,蝗災仍然對農業、經濟和環境構成重大威脅。

  盡管蝗災與人類發展歷史長期相伴,但是真正在科學上對蝗災成因的認識尚不足百年。近日,中科院動物研究所康樂院士團隊在國際學術期刊《自然》發表最新研究成果,揭示了蝗蟲聚群成災的奧秘,為保護糧食安全提供了重要的參考手段。

  為什么蝗蟲容易聚集成群? 近80年來,對蝗蟲如何形成有許多的假說,分別有食物、繁殖地、性成熟、群集信息素、氣候等假說,但究竟是哪一個因素起主要作用以及其中的奧秘和機理并沒有在科學上被揭示。最近,中科院動物研究所康樂院士團隊,通過一系列行為實驗確定4-乙烯基苯甲醚對群居型和散居型飛蝗的不同發育階段和性別都有很強的吸引力。中科院院士康樂介紹:“當4~5頭散居型蝗蟲放到一起,就可以激發4-乙烯基苯甲醚的合成和產生。這說明4-乙烯基苯甲醚是群居型特意釋放的,當蝗蟲3~4頭、4~5頭稍微聚在一塊的時候,我們馬上就可以捕捉到化合物的釋放,這就是群聚的奧秘。蝗蟲一個卵蛋就有20多粒卵,一孵化出來,四五只聚集在一起是經常的事情,這就是群聚的開始。”

  康樂介紹,該研究也使蝗蟲的可持續防控成為可能,利用人工合成的信息素在田間長期監測蝗蟲種群動態,并對種群密度進行監測。康樂說:“蝗蟲的控制現在主要靠飛機防治,那就大面積去噴施。有了群聚信息素后,就可以在田間用誘芯來監測種群密度。現在印度、巴基斯坦和非洲,蝗災的頻繁爆發,就是缺少有效的監測。”

  長期以來,人們對于蝗災的防治主要依賴化學殺蟲劑大規模的噴施,而不合理的化學農藥的使用對食品安全、生態系統和人類健康產生了巨大的負面影響。康樂介紹,利用人工合成的信息素可以設計誘集帶誘集蝗蟲,從而極大地減少化學農藥的使用。康樂說:“在蝗災發生區域設計一個誘集帶,然后噴施4-乙烯基苯甲醚,蝗蟲就都過來了,這樣噴農藥就可以在誘集帶噴,不必大范圍噴施, 第一節省農藥,第二保護環境,第三殺滅效果比較好。”

  成群結隊的蝗蟲飛躍莊稼,所經之處片甲不留,嚴重威脅糧食安全。但蝗蟲本身也是生態系統中的重要一員,是鳥類、蜥蜴等其他動物的食物。康樂介紹,此次研究,為使用基因編輯技術建立4-乙烯基苯甲醚反應缺失的突變體成為可能,這種突變體長期釋放到野外就可能在重災區建立起不能群居的蝗蟲種群,既在野外維持了一定數量的蝗蟲,又達到可持續控制的目的,將環境保護與害蟲控制有機地結合起來。康樂表示:“知道了配體和受體的關系,就可以人工設置拮抗劑。對蝗蟲進行噴施的時候,它會競爭性的結合,這樣4-乙烯基苯甲醚就跟蝗蟲結合不上了,就不能群居、不能進行遷飛了。蝗蟲之所以能夠從非洲東海岸到阿拉伯半島,然后到印度,這是遷飛的結果。遷飛是具有方向性的,一旦蝗蟲不能遷飛,它的危害就只能停留在當地,就不會造成異地的危害。”

來源:央廣網 編輯: 孫丁玲

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