单个分子可能诱使通常孤零零的蝗虫形成巨大的群体

时间：2022-02-01 07:52:05 来源：

蝗虫通常是无害的孤独者。但在一起，他们成为瘟疫。

当条件是正确的时，孤独的蝗虫开始聚集并转移到他们的“艰巨”形式中，成为一个更大，更具侵略性的机器。这些群体可以增长到更大的砾岩中，潜在的数亿强壮，跨越大陆和破坏作物。一群沙漠蝗虫（Schistocerca Gregaria）罗马的大小消耗了一天的食物，就像肯尼亚的所有人一样。今年，东非几十年来正在经历其最糟糕的蝗虫瘟疫。

现在，科学家已经精确地考点了聚集蝗虫发出的化合物，这些蝗虫可能解释一种广泛物种的逃生如何克服他们对社交的天生厌恶。在大自然中描述的发现，可以通过吸引与自己的气味吸引昆虫来告知控制或防止蝗虫群的新方法。

“这是一个重要而令人兴奋的研究，”肯尼亚昆虫生理学和生态中心的化学生态学家Baldwyn Torto说，肯尼亚没有参与这项研究。“我们没有诱饵蝗虫的方式。这[复合]有潜力。“

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科学家不确定哄骗孤独的移民蝗虫（Locusta Migratoria）会聚集的，但怀疑被称为聚集信息素。这些由昆虫释放的空降化学品可以充当嗅灯，将其他通常孤零零的蝗虫召唤到群体并启动转变为更有血腥的行为（SN：3/28/01).

北京中国科学院的昆虫学家乐康，同事开始通过识别仅由艰巨蝗虫发出的化合物来搜索聚集信息素。该团队将六个唯一的血腥香味涌入竞技场，以及控制气味，以测试任何作为孤零零蝗虫的吸引人。一种化合物，4-乙烯基氨酸或4VA，做了诀窍。它证明了所有性别和年龄的蝗虫，包括孤独和悲惨的形式。

Torto表示，这是至关重要的，因为它表明，4VA可以运作孤独的蝗虫进入群体的褶皱，以及保持群体随着时间的推移的凝聚力。

康发现，孤独的蝗虫开始发射4VA一旦小组聚集在一起。随着组大小的生长，4VA浓度射击，可能播放更大的信号并有助于群体的指数增长。

康与同事证实，4VA可以通过设定与信息素的粘性陷阱来吸引现实世界的蝗虫。在人造草坪和中国北方迁徙蝗虫的自然育种区，4VA陷阱吸引了比对照的更多蝗虫，尽管该效果在现场谦虚，研究人员仅在短程上测试了吸引力。

4VA显然是一个玩家，Torto说，但它可能不是整个故事。昆虫中的化学沟通并不总是单个单音关系，具有单一的化合物，改变行为批发。多种化合物通常在一起，这项研究没有地解决。他说有机会与4VA相互作用的艰巨蝗虫的背景气味可以放大聚合信号。

尽管如此，蝗虫控制的诱发陷阱的前景激发了COTTO。“我们没有一种吸引蝗虫的好方法，”他说。用4VA加入的陷阱可以浓缩蝗虫并用杀虫剂或病原体进行处理，特别是如果4VA也作为其他物种的引诱剂，如沙漠蝗虫。目前，许多地区通过倾销来自飞机的群体的杀虫剂来管理爆发，这可能会伤害牲畜和环境。

本研究还为其他控制措施打开了其他控制措施，这些措施改变了蝗虫的生物学。康和他的同事鉴定了检测4VA的蛋白质，坐落在从天线延伸的特定感官毛上。研究人员使用基因编辑技术CRISPR / CAS9禁用这种4VA探测器，发现转基因近似不再被4VA吸引。

研究人员建议，阻止感应4VA感测4VA的天线感测4VA的化合物，以防止蜂拥而至。或者，还可以将遗传设计为缺乏该4VA检测器的蝗虫，从而减少群体，也可以作为对照措施引入群体。

“任何导致潜在的新管理技术，尤其是可以减少合成杀虫剂的依赖的事情都非常令人兴奋，”坦佩州亚利桑那州立大学的可持续发展科学家Arianne停止说。但是，这种技术仍然是一种方式，并且可能会有偏离目标效果，这需要更好地了解。此外，改变物种的遗传构成也具有所需的道德后果，这些后果将从农民到保护主义者受到影响。

她也持怀疑态度，即简单地关闭基因会有效防止群体。成为一群群体涉及一系列的根本改变行为，新陈代谢和身体大小（SN：1/29/09).她说，调整这种转变的一个方面可能不会阻止它。“如果只有一个吸烟枪，我会感到惊讶。”

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