光明日報北京8月13日電（記者齊芳）一只蝗蟲不過手指大小，但當(dāng)這種小昆蟲聚集成群，會讓過處寸草不留，給農(nóng)業(yè)和環(huán)境造成毀滅性災(zāi)害。那么，究竟是什么讓蝗蟲聚群成災(zāi)？中國科學(xué)院動物研究所康樂院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊首次鑒定出一種由群居型飛蝗特異性揮發(fā)的化合物——4-乙烯基苯甲醚（4VA），被認(rèn)為是導(dǎo)致飛蝗聚群的關(guān)鍵性群聚信息素之一。該發(fā)現(xiàn)使對蝗蟲的綠色和可持續(xù)防控成為可能。康樂介紹，“我推測，其他蝗蟲屬種，比如沙漠蝗，或許它的群聚信息素不是4VA，但這一研究框架同樣適用?！边@一成果發(fā)表在北京時間12日晚出版的學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

　　國際著名昆蟲學(xué)家和蝗蟲學(xué)之父尤瓦洛夫發(fā)現(xiàn)，散居型蝗蟲和群居蝗蟲并不是人們以為的兩個物種，它們從低密度的散居型轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏鹊娜壕有?，成為蝗?zāi)。但是什么讓蝗蟲發(fā)生了這樣轉(zhuǎn)變？幾十年來科學(xué)家們卻一直沒搞清楚。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家們逐步認(rèn)識到蝗蟲可能會分泌獨特的群聚信息素，使它們聚集起來。多年來，科學(xué)家們鑒定出幾種化合物，例如蝗醇、蝗酚等，但沒有一個化合物能符合群聚信息素的所有標(biāo)準(zhǔn)，特別是沒有野外種群驗證的證據(jù)。

　　康樂領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊分析了群居型和散居型飛蝗的體表和糞便揮發(fā)物，在35種化合物中鑒定到了一種能讓群居型蝗蟲發(fā)出特異性氣味的化合物4VA，它釋放量低但生物活性非常高?？禈氛f：“我們通過一系列行為實驗確定4VA對群居型和散居型飛蝗的不同發(fā)育階段和性別都有很強的吸引力。而且它能夠響應(yīng)飛蝗種群密度的變化，單只飛蝗不會分泌這種信息素，但4-5只散居飛蝗聚集起來就而觸發(fā)某種機制，開始分泌，具有很低的誘發(fā)閾值。大約需要3年到5年的時間，飛蝗逐漸聚集成災(zāi)，形成蝗災(zāi)后又在幾個月的時間里迅速崩塌?！?/p>

　　同時，研究人員也搞清楚了飛蝗是如何接收這種信號的——在飛蝗觸角上的四種主要感器類型中，發(fā)現(xiàn)了4VA特異引起錐形感器的反應(yīng)；在飛蝗的上百個嗅覺受體中，發(fā)現(xiàn)定位在錐形感器中的嗅覺受體OR35是4VA的特異性受體。

　　進(jìn)一步的野外試驗也證明，4VA不僅能吸引野外飛蝗種群，而且不受自然環(huán)境中蝗蟲背景密度的影響。

　　該研究或?qū)O大地改變防治蝗蟲的對策和技術(shù)，讓對蝗蟲的防治由主要依賴化學(xué)殺蟲劑大規(guī)模的噴施，向綠色和可持續(xù)防控的轉(zhuǎn)變成為可能。康樂說：“人工合成4VA非常便宜，也不難。我們可以人工合成4VA，在田間長期監(jiān)測蝗蟲種群動態(tài)，為預(yù)測預(yù)報服務(wù)；也可以設(shè)計誘集帶誘集蝗蟲，只在誘集帶集中使用化學(xué)農(nóng)藥或生物制劑將其消滅；也可以根據(jù)4VA的結(jié)構(gòu)設(shè)計拮抗劑，阻止蝗蟲的聚集。”康樂介紹，蝗蟲是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一員，是鳥類、蛇類等生物的食物，不能讓它們聚集成災(zāi)，但也不能讓蝗蟲滅絕，“嗅覺受體OR35的發(fā)現(xiàn)，為使用基因編輯技術(shù)建立4VA反應(yīng)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(zāi)區(qū)建立起不能群居的蝗蟲種群，既在野外維持了一定數(shù)量的蝗蟲，又達(dá)到可持續(xù)控制的目的，將環(huán)境保護(hù)與害蟲控制有機地結(jié)合起來?！?/p>

　　《光明日報》（ 2020年08月14日 08版）

責(zé)任編輯：楊文博 校對：楊文博