中科院团队揭秘的蝗灾“罪魁祸首”是谁?

如题所述

中科院团队揭秘的蝗灾“罪魁祸首”是化合物乙烯基苯甲醚(4-vinylanisole,4VA)对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力,并定位蝗虫锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。

日前,中科院动物研究所康乐院士团队发现一种蝗虫群聚信息素分子,揭示了蝗虫聚群成灾的奥秘。这一成果近日在国际学术期刊《自然》上发表。

康乐团队通过分析群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物,在35种化合物中鉴定到由群居型蝗虫特异性挥发的气味——4—乙烯基苯甲醚(4VA)。

康乐说:“我们通过一系列行为实验确定该化合物对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力,能够响应蝗虫种群密度的变化,随着种群密度增加而增加。”通过实验,研究人员证明4VA对实验室种群在户外具有很强的吸引力。大范围区块实验也证明,该化合物不仅能吸引野外种群,而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。

“长期以来,人们对于蝗灾的防治主要依赖大规模喷施化学杀虫剂。”康乐表示:“这项研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘,也将从多个方面改变人们对抗蝗灾的理念和方法,使蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。”

扩展资料

蝗灾发生的条件

一般而言,蝗灾的发生要满足两个条件:其一是数量突然增加;其二是大规模集群。

蝗虫一直都存在,一般情况下蝗虫受限于自然条件,种群数量维持在一种比较稳定的状态。平日里农田、地头间三三两两的蝗虫飞舞,那是无法构成灾害的。只有数量突然爆增,才可能产生危害。

对于云南这次竹蝗灾,据中科院西双版热带植物园的科普专家刘光裕介绍,主要原因首先是近年来大量破坏森林,把茂密的森林变成了荒草地,为黄脊竹蝗提供了丰富的食物资源,比如竹子、棕叶芦、钢秀竹、玉米、白茅等禾本科植物,以及大量种植芭蕉。

此外蝗虫的爆发和气候条件也有很大关系。中国古代有“旱极而蝗”的说法,认为蝗灾往往和旱灾相生相伴,非洲沙蝗的大爆发可能与气候变化有关,对于竹蝗来说需要的气候条件可能又不同。蝗虫是一种喜欢温暖干燥的昆虫,干旱的环境有利于它们生长发育。

现代科学研究表明人为活动也会造成蝗灾,比如过度放牧会导致蝗灾发生。对中国危害最大的是亚洲小车蝗,小车蝗属在世界上有30多个种,都是欧洲、非洲、澳洲和亚洲等地区的重要草原和农业害虫。

亚洲小车蝗喜欢氮含量较低的食物,高氮食物会使它们的大小和生存能力都有所下降。而重度放牧土壤中氮含量枯竭使得植物含氮量降低,为亚洲小车蝗的生长和发育提供了绝佳的机会。

环境条件和人为活动导致蝗虫数量突然增加,这是蝗灾形成的第一步。蝗虫平时都喜欢独居,只有突然大规模集群之后才能造成更大的危害。蝗虫的集群同样需要条件。

蝗虫为何聚集也是许多昆虫专家研究的热点问题。英国牛津大学的动物学家发现,蝗虫后腿的某一部位受到触碰时,它们就会改变原来独来独往的习惯,变得喜欢群居。

在某一自然环境中偶然聚集的蝗虫后腿彼此触碰,可能导致其改变习性,开始成群生活,其成员以同一方式大量增加,进而形成蝗灾。

参考资料来源:北晚新视觉网—中科院团队揭秘蝗灾罪魁祸首4VA,将改变人们对抗蝗灾的理念和方法

参考资料来源:澎湃新闻—云南多地发生蝗灾:为什么蝗灾总会卷土重来?

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第1个回答  2020-09-20

 造成蝗灾的罪魁祸首是蝗虫群聚信息素分子-----4—乙烯基苯甲醚(4VA)。

蝗虫俗又名“蚱蜢”,拥有强壮的后腿,弹跳力惊人,通常用来来避开天敌,蝗虫的颜色多为绿色、褐色。蝗虫在古代可以说是天灾的存在,当大片蝗虫来临,古代人们对他们几乎,没有一点办法,只能眼睁睁的看着它们将食物吃尽。为什么蝗虫可以形成如此大的危害呢?

一是蝗虫多数是杂食性虫类,食量大。蝗虫喜欢吃芦苇、稗草、白茅、狗牙草及蒿类植物,也吃昆虫尸体,甚至连同类的尸体都吃。对什么东西都不挑,很少有食物难以入口的现象,这种对任何蔬菜都吃出现在孩子身上,妈妈该有多高兴啊;二是蝗虫卵的孵化期非常快,繁殖速度惊人。交尾后的雌蝗虫把产卵管插入10cm深的土中,再产下约50粒的卵,大约21天就可以孵化,成长速度非常快;三是蝗虫属于群居性虫类。一只蝗虫当然不足为惧,可是乌泱泱的一片朝你袭来时,就会感到非常恐怖,有密集恐惧症的人,最好远离它们。

但现在中科院的康乐团队通过分析群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物,在35种化合物中鉴定到由群居型蝗虫特异性挥发的气味——4—乙烯基苯甲醚(4VA)。

他们通过一系列行为实验确定该化合物对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力,能够响应蝗虫种群密度的变化,随着种群密度增加而增加。通过实验,研究人员证明4VA对实验室种群在户外具有很强的吸引力。大范围区块实验也证明,该化合物不仅能吸引野外种群,而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。这项研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘,也将从多个方面改变人们对抗蝗灾的理念和方法。

因为长期以来人们对于蝗灾的防治主要依赖大规模喷施化学杀虫剂,这项研究使得我们可以用更加科学的方法来对付蝗虫,蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。

第2个回答  2020-09-20
破坏农产品

俗话说:“蝗虫经过,颗粒无收。可见蝗虫这一聚集性极强的虫类对于农作物的破坏性是很大的,不仅会吞食禾田,导致作物死亡,还会对地区的粮食储备造成严重的影响,导致粮食短缺,饥荒等问题,对于以土地为生的农民来说无异于是灭顶之灾,严重的甚至会使得原本就不富裕的家庭陷入更加困窘的境地之中。

食量惊人

蝗虫的个头虽小,但食量却惊人,每天需要吃掉和自己体重相当的食物才能够停止进食,一只尚且如此,若成千上万只聚集在一起的话,那食量更是不可想象,一旦泛滥成灾,对于周边的生态来说都是一种严重的破坏。

繁殖速度极快

科学研究表明,温带地区的蝗虫一年一般是生两代,热带地区则是三到四代左右,一只就可以繁殖到四万只,甚至要以百万来计算,可见其繁殖能力只之强,因此即便其天敌较多,但也不会对它们的数量造成实质性的影响。

迁徙能力强

蝗虫喜欢生活在干旱的热带地区,在很短的时间内,就可以从这个干旱区到另一个干旱区,不仅会伴随有巨大的虫鸣声,还会对所在地的所有植物,如小麦,水稻,谷子,玉米,甚至连树木,嫩草,枯叶都不放过,可见其食用种类之多。

防治难度大

若生活在本就不发达的地区的话,一旦遭遇蝗灾,便很难通过科学有效的方式来对蝗虫进行消灭,若采用扑打等比较简单粗暴的方式的话,则很容易因为蝗虫自身所带有的与大地相同的色彩而出现视觉上的偏差,影响到消灭的效果,若所处地区比较发达的话,则可以通过药物消灭,改造环境等方式来帮助缓解。

第3个回答  2020-09-19

是一种分子信息素,学名叫做4—乙烯基苯甲醚(4VA),他是可以诱导蝗虫群聚集的一种物质,就相当于我们释放的一个信号,告诉大家这里有吃的,大家快来啊,于是四面八方的蝗虫都围了过来。

以前没有发现这种信息素的时候,我们以为蝗虫都是随机性的看到哪里有吃的它们就跑去哪里,以为它们是视觉性的动物。其实不然,蝗虫和蚂蚁非常的相似,它们也是靠信息素传达信息的。


就相当于我们古代的烽火,一旦出现了烽火,那么那个地方就说明需要我们了,我们就会立马跑过去。而蝗虫也是这样的,只不过它们被需要的不是战争,而是战争而是进食。

或许这种信息数并非这些蝗虫本身意愿所分泌的,也就是说它们不受自己的神经控制,而是由其食物所控制。就是它们吃了某些营养丰富的食物之后,就会释放出这种物质,这种物质的密度直接影响了其扩散的程度。


就是说如果这个地方这种信息素非常多的话,那么对蝗虫来说这里的食物就非常丰盛。它传达的地区就更加的广阔,就会吸引方圆几十公里外的蝗虫来到这里一起分享美食,在这里繁育下一代。

这种信息素对我们人类有什么作用呢?以前我们在消灭蝗虫的时候,基本上是使用化学农药进行灭杀。化学灭杀的最主要的副作用就是其农药残留会对人体造成非常大的影响,所以往往需要慎重使用。


当我们了解了蝗虫的信息传递物质之后,也就可以利用该种物质对蝗虫进行引诱进而灭杀。这样子消灭蝗虫成本低廉,而且其效果非常好,方圆几公里之内的蝗虫都会被清理掉,对农作物而言没有危害也没有副作用。