飞蝗是分布最广的蝗虫种类,遍布非洲、欧亚大陆,一直到澳大利亚和新西兰。蝗群可以生长到每平方米超过10,只的密度。
蝗灾使天空变暗并摧毁了所有生长的东西,自古以来就有记载,如今威胁着亚洲和非洲数百万人的粮食安全。
蝗虫以其破坏性行为而闻名,尤其是当它们成群结队吞食庄稼时。然而,它们也以自相残杀的倾向而闻名。
但现在,科学家们发现了一种可以阻止蝗虫互相残食的化学物质。
这种名为苯乙腈(PAN)的化学物质被发现可有效防止蝗虫在实验室实验中相互蚕食。
PAN是一种天然存在的化合物,存在于某些植物和水果中。
研究人员认为,PAN可以作为一种无*且环保的方法来控制蝗虫种群。通过防止同类相食,蝗虫就不太可能成群结队并对农作物造成损害。
据参与这项研究的研究人员之一斯威伯特·奥特博士说,“这是蝗虫防治的重大突破。我们一直在寻找一种不使用有害化学物质来控制蝗虫种群的方法,而PAN可能就是答案。”
不同剂量合成PAN处理下群居蝗虫PAN产生模式及行为反应
当幼年飞蝗(Locustamigratoria)挤在一起时,会释放出一种称为苯乙腈(PAN)的挥发性化合物。研究发现,不释放信息素的蝗虫被吃得更频繁。那些无法检测到PAN的蝗虫更有可能吃掉其他生产PAN的同类。结果表明该化合物具有抑制自相残杀的作用。
PAN的生物合成和关键酶CYPM2的表征,
CYPM2在飞蝗体内催化(Z)-苯乙醛肟([Z]-PAOx)的合成。
研究人员将只蝗虫放入一个拥挤的笼子中。
野生型蝗虫的自相残杀率不到5%,但在无法产生PAN的蝗虫中,这一比例跃升至30%左右。当将50只饥饿但其他方面正常的蝗虫放在笼子里时,不产生PAN的个体比闻到PAN气味的蝗虫受到攻击和吃掉的次数要多得多。设计成不检测PAN的蝗虫对吃掉产生信息素或不产生信息素的蝗虫没有表现出偏好。
群居蝗虫中PAN的HCN生物合成
飞蝗排放的PAN对鸟类捕食的影响
阻止蝗虫产生或检测PAN的能力有助于控制蝗群。
总的来说,发现PAN作为一种防止蝗虫自相残杀的方法是害虫防治领域的一个有前途的发展。这表明有无*和环保的方法来控制害虫种群,这对农民和环境来说都是好消息。