點擊右上角微信好友

朋友圈

請使用瀏覽器分享功能進行分享

正在閲讀:半個世紀“追兇” 科學家終發現蝗蟲聚羣成災禍首
首頁> 地方頻道> 科學 > 正文

半個世紀“追兇” 科學家終發現蝗蟲聚羣成災禍首

來源:科技日報2020-08-14 08:55

調查問題加載中,請稍候。
若長時間無響應,請刷新本頁面

  半個世紀“追兇” 科學家終發現蝗蟲聚羣成災禍首

  本報記者 陸成寬

  蝗災與旱災、洪災並稱我國曆史上的三大自然災害,曾造成嚴重的農業和經濟損失。13日,中國科學院召開新聞發佈會,介紹中國科學院動物研究所康樂院士團隊在《自然》上發表的一項揭示蝗蟲聚羣成災奧祕的研究成果。研究人員鑑定出飛蝗羣聚的信息素4VA(4-乙烯基苯甲醚),正是它導致了蝗蟲聚羣成災。

  飛蝗是世界上分佈最廣泛的蝗蟲,我國的歷史記載顯示,大規模的蝗災發生過800多次。2019年至2020年6月,沙漠蝗在東非及西亞暴發,並蔓延到20多個國家和地區。

  儘管蝗災與人類發展歷史長期相伴,但科學家一直沒有搞清楚蝗災的成因。近80年來,對蝗羣如何形成有許多的假説,比如食物、繁殖地、羣集信息素等假説,但是究竟是哪一個因素起主要作用以及其中的奧祕和機理並沒有在科學上被揭示。

  上世紀七十年代,科學家們才逐步認識到羣聚信息素可能是導致蝗蟲能夠聚集的最關鍵因素。經過50多年的努力,有幾種化合物被認為可能是蝗蟲的羣聚信息素,這些信息素被命名為蝗醇、蝗酚等。但是,這些化合物中沒有一個化合物能符合羣聚信息素的所有標準,特別是沒有野外種羣驗證的證據。

  康樂院士團隊通過分析羣居型和散居型飛蝗的體表和糞便揮發物,在35種化合物中鑑定到了一種由羣居型蝗蟲特異性揮發的化合物4VA。研究人員通過一系列行為實驗確定4VA對羣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。

  同時,在飛蝗觸角上的四種主要感器類型中,研究人員發現4VA特異引起錐形感器的反應。在蝗蟲的上百個嗅覺受體中,他們發現定位在錐形感器中的嗅覺受體OR35是4VA的特異性受體。當使用基因編輯技術CRISPR/Cas9敲除OR35後,飛蝗突變體的觸角與錐形感器神經電生理反應顯著降低,突變體也對4VA的響應行為和吸引力喪失。

  雖然4VA在實驗室能夠吸引和聚集蝗蟲,但證明它在自然環境中也具有同樣的作用至關重要。研究人員將含有4VA的誘芯佈置在田間,通過室外草地雙選和誘捕實驗證明4VA對實驗室種羣在户外具有很強的吸引力。進而,他們將誘芯直接佈局到蝗蟲野外發生區天津北大港,大範圍的區塊實驗再一次證明4VA不僅能吸引野外種羣,而且不受自然環境中蝗蟲背景密度的影響。

  “研究首次從化學分析、行為驗證、嗅覺受體鑑定、基因敲除和野外驗證等多個層面對飛蝗羣居信息素進行了全面而充分的鑑定和驗證,發現和確立了4VA是飛蝗羣聚信息素,本項研究範式將化學生態學的研究提高到一個新的階段。”康樂説。這項研究被認為是昆蟲學研究的一個重要突破。

  對此,透明審稿人、美國科學院院士、美國洛克菲勒大學萊斯莉·沃斯霍爾教授在審稿意見中表示,這項工作做出了令人興奮的發現,找到了一個人們長期尋找的蝗蟲羣聚信息素分子。文章包含了令人吃驚的多個層次的研究,我給予無條件地支持,這項傑出的工作不要有任何拖延應該優先在《自然》雜誌上發表。

  康樂表示,這項研究不僅揭示了蝗蟲羣居的奧祕,而且使蝗蟲的綠色和可持續防控成為可能。研究將從多個方面改變人們控制蝗災的理念和方法,比如利用人工合成的信息素可以設計誘集帶誘集蝗蟲,並在誘集帶集中使用化學農藥或生物製劑將其消滅,從而極大地減少化學農藥的使用;根據4VA的結構設計拮抗劑,阻止蝗蟲的聚集;嗅覺受體OR35的發現,為使用基因編輯技術建立4VA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羣居的蝗蟲種羣,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。

  (科技日報北京8月13日電)

[ 責編:王宏澤 ]
閲讀剩餘全文(

相關閲讀

您此時的心情

光明雲投
新聞表情排行 /
  • 開心
     
    0
  • 難過
     
    0
  • 點贊
     
    0
  • 飄過
     
    0

視覺焦點

  • “華龍一號”全球首堆首次達到臨界狀態

  • 海南自貿港首個國產飛機租賃項目落地

獨家策劃

推薦閲讀
10月15日,2020年全國大眾創業萬眾創新活動周(以下簡稱雙創周)啓動,5大展區160多個項目全面展示全國創新創業取得的新成果。通過線上線下結合、政府與企業聯動、創新創業者廣泛參與,全方位、多渠道、立體式呈現創新創業成效,講述創新創業故事,傳播創新創業文化,打造全國聯動、廣泛參與、永不落幕的活動周。
2020-10-22 10:04
10月19日,國家衞生健康委微信公眾號“健康中國”發佈消息稱,10月5日黑龍江省雞東縣發生一起因家庭聚餐食用酸湯子引發的食物中毒事件,9人食用後全部死亡。現已查明致病食物是被致病菌污染的酸湯子。起初,致死原因曾被判定為黃麴黴素中毒,但該結果被多位專家質疑。
2020-10-22 10:03
地震,是一個許多人聞之色變的詞。地震的發生常常造成嚴重人員傷亡,有可能引起火災、水災、有毒氣體泄漏、細菌及放射性物質擴散,還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害,人們將地震列為最可怕的自然災害之一。
2020-10-22 10:01
10月20日,在杭州舉行的全國政協重大專項工作委員宣講團浙江宣講報告會上,全國政協常委、中國工程院副院長王辰現場講述自己的武漢抗疫經歷。
2020-10-22 09:59
10月20日,今年第17號颱風“沙德爾”在菲律賓以東洋麪生成,預計後期將經過海南島南部近海,目前不排除登陸海南島的可能性。有公眾表示,今年台風很有個性,要麼不來要麼亂來。
2020-10-22 09:57
2019年6月6日,工信部正式發放5G牌照,標誌着我國正式進入5G時代。三大運營商之外,中國廣電入局並獲得了700M的黃金頻段,之後,通過與中國移動簽約,實現基站共建共享,其有望用較低成本迅速建立起覆蓋範圍最廣的5G網絡。
2020-10-22 09:54
英國《自然·通訊》雜誌20日發表一項衞生領域最新研究稱,英國研究團隊發現GATA6蛋白(GATA結合蛋白6)在人類最困擾的皮膚病之一——痤瘡中的表達會減少,科學家建立起了人皮脂腺類器官最新模型,而GATA6蛋白這一新靶標的出現意味着新療法的開發和新研究方向的出現,或為人類根治這一常見皮膚病奠定基礎。
2020-10-22 09:53
日前,世界衞生組織正式發佈2020年全球結核病報告。據估算,2019年全球新發結核病患者約1000萬,其中32%為女性,12%為15歲以下兒童,全球因結核死亡患者約141萬,相關數據與2018年基本持平。其中,中國新發患者數約83.3萬,約佔全球8.4%,居全球第三位。
2020-10-22 09:52
據美國橡樹嶺國家實驗室官網近日消息,科學家使用新技術製造了一種長10釐米、寬4釐米的銅/碳納米管複合材料。這項研究旨在從多方面推進電動汽車廣泛應用,如降低成本、提高或延長電動馬達和電子元器件的性能和壽命。
2020-10-22 09:51
英國《自然·醫學》雜誌21日發佈首次專門評估新冠疫苗接受度的全球調查。如果疫苗是由僱主強制接種,而不是推薦接種,人們的接受度也會下降,這表明推廣疫苗而不是要求接種,可能是實現疫苗接種的更有效策略。
2020-10-22 09:43
美國國家航空航天局(NASA)的OSIRIS-REX航天器美國時間20日完成了對小行星貝努的歷史性着陸,這是NASA首次執行小行星表面取樣任務。更重要的是,這些富含碳的樣本終將返回地球,相當於給人類帶來“一張太陽系的嬰兒照片”。
2020-10-22 09:42
美科學家團隊揭開了即使是巨大的擠壓力也壓不死的自然界“力量”——一種名為鐵定甲蟲的外骨骼超級堅硬之謎,對這種機械連鎖和堅韌性的破譯,將結合到成功結構中,在人類航空、建築和機械領域具有重要應用價值。
2020-10-22 09:41
21日15時09分,華龍一號全球首堆中核集團福清核電5號機組首次達到臨界狀態,標誌着機組正式進入帶功率運行狀態,向建成投產邁出了重要一步。
2020-10-22 09:39
記者21日從清華大學航天動力學實驗室獲悉,日前該校與北京航空航天大學的聯合研究團隊在《自然·天文》期刊上發表文章《重建陀螺型小行星表面巨石的演化歷史》。
2020-10-22 09:39
過去5年,我國全社會研發經費支出從1.42萬億元增長到2.21萬億元,研發投入強度從2.06%增長到2.23%;基礎研究經費增長近一倍,2019年達到1336億元;技術市場合同成交額翻了一番,2019年超過2.2萬億元。
2020-10-22 09:38
10月21日上午,時速400公里跨國互聯互通高速動車組在中車長春軌道客車股份有限公司下線。該列車設計運營速度達每小時400公里,可以在不同氣候條件、不同軌距、不同供電制式標準的國際鐵路間運行。
2020-10-22 09:36
與會智能製造領域內專家還分析,企業數字化轉型內容包括物聯網、工業互聯網,工業軟件、數字化裝備和工業知識模型等軟硬件設施構建。褚健等專家還表示,服務製造業數字化轉型的軟硬件基礎正在加速完善,大量企業享受智能製造紅利的速度將加快。
2020-10-21 09:27
記者瞭解到,經過技術不斷迭代,聲卡已經從過去的聲音信號轉換輸出設備,逐步升級為可提供音質保真、音效優化等諸多功能的智能硬件設備。周志強認為,未來的短視頻/直播聲卡設備將更聚焦於用户的個性化需求,在產品的研發端需要實現創新與突破。
2020-10-21 09:26
在毛淮平看來,投資顧問,尤其是智能投顧,最重要的目標就是從投資者的體驗出發,通過專業的服務和陪伴,讓投資者產生信任,並持續信任。在近期舉行的外灘大會智能投研與投顧論壇上,業內人士暢想了未來智能投顧給人們投資帶來的變化。
2020-10-21 09:24
”10月13日,2020小蠻腰科技大會——全球移動開發者大會暨人工智能高峯論壇在廣州舉行,經濟學家樊綱在會上指出。許映童表示,得益於人才基礎以及在移動互聯網時代獲取的大量數據,中國在人工智能技術層和應用層擁有大量優秀企業。
2020-10-21 09:23
加載更多