本文來(lái)自微信公眾號(hào)：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF
自古以來(lái)，蝗災(zāi)就是影響我國(guó)生產(chǎn)和生活的主要災(zāi)害，僅次于水災(zāi)和旱災(zāi)，被稱(chēng)為中國(guó)第三大災(zāi)害。從長(zhǎng)城以南到長(zhǎng)江以北，東到大海，西至關(guān)中平原，都可能見(jiàn)到漫天蝗蟲(chóng)的景象；從先秦到 20 世紀(jì)初，蝗災(zāi)平均每 3 年發(fā)生一次，而從 20 世紀(jì)初到新中國(guó)成立，幾乎年年都有發(fā)生?；葹?zāi)嚴(yán)重的時(shí)候，蝗群遮天蔽日，所過(guò)之處寸草不生，赤野千里。
文 | 梅林
可見(jiàn)，大群蝗蟲(chóng)經(jīng)過(guò)，周?chē)乃袞|西都能被它們吃掉，包括它們自己。這并不是玩笑話(huà)，蝗蟲(chóng)的確有同類(lèi)相食的現(xiàn)象。
動(dòng)物為什么會(huì)吃掉同類(lèi)？
同類(lèi)相食在動(dòng)物界中，是一種非常普遍的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是動(dòng)物應(yīng)對(duì)生存危機(jī)，確保種群延續(xù)的一種適應(yīng)性行為。
有些動(dòng)物同類(lèi)相食是為了完成繁殖。比如，一些蜘蛛在交配的時(shí)候，雄蜘蛛會(huì)主動(dòng)送上門(mén)來(lái)，讓雌蜘蛛吃掉，成為雌蜘蛛繁殖后代的能量。動(dòng)物界多數(shù)的同類(lèi)相食都是因?yàn)椤俺圆伙枴睂?dǎo)致的 —— 在食物匱乏的時(shí)候，為了自己的生存，同種的物種間也會(huì)展開(kāi)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，甚至把同類(lèi)吃掉。這樣，既能減少對(duì)有限的食物的競(jìng)爭(zhēng)，又能彌補(bǔ)食物不足帶來(lái)的能量的缺失。比如，一些看似溫順的鳥(niǎo)類(lèi)在食物短缺的時(shí)候，雛鳥(niǎo)之間會(huì)展開(kāi)一場(chǎng)你死我活的戰(zhàn)斗，最后只有一兩只體形最大、最健康的雛鳥(niǎo)能存活下來(lái)。
同樣地，蝗蟲(chóng)的同類(lèi)相食也是對(duì)其生存有益的一種適應(yīng)。最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，同類(lèi)相食在驅(qū)動(dòng)蝗蟲(chóng)集群飛行方面有一定作用。德國(guó)馬克斯?普朗克化學(xué)生態(tài)學(xué)研究所的進(jìn)化神經(jīng)行為學(xué)家比爾?漢森（Bill S. Hansson）表示：“實(shí)際上，蝗蟲(chóng)都是從背后吃掉對(duì)方的。為了自己的安全，蝗蟲(chóng)必須動(dòng)起來(lái)，否則后面的家伙就會(huì)吃了它?！?/p>
盡管如此，對(duì)于蝗蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，極大群“出行”還是特別危險(xiǎn) —— 誰(shuí)能放心后面跟著一個(gè)貪吃的同伴。那么，蝗蟲(chóng)是怎樣確保同伴不會(huì)吃掉自己的呢？
蝗蟲(chóng)：警告你，吃掉我，很危險(xiǎn)！
為了研究蝗蟲(chóng)防止自己被同類(lèi)吃掉的機(jī)制，漢森和同事展開(kāi)了研究。他們將 250 只蝗蟲(chóng)幼蟲(chóng)放在同一個(gè)籠子里，以此模仿剛剛開(kāi)始集群的蝗蟲(chóng)。然后，用氣相色譜法測(cè)定，這些擁擠的籠子中，蝗蟲(chóng)散發(fā)出氣味化合物。因?yàn)檠芯咳藛T認(rèn)為，蝗群中的蝗蟲(chóng)可能是利用氣味來(lái)讓同類(lèi)不會(huì)吃掉自己。
在這些化合物中，研究人員特別注意到了苯乙腈。苯乙腈可以轉(zhuǎn)化為有毒的氰化物，因此能夠阻止鳥(niǎo)類(lèi)等捕食者捕捉蝗蟲(chóng)。那么，這種化合物對(duì)其他蝗蟲(chóng)是不是也有同樣的效果呢？
為了驗(yàn)證假設(shè)，研究人員采用基因編輯技術(shù)，培育了兩種蝗蟲(chóng)：一種產(chǎn)生苯乙腈的相關(guān)基因缺失，蝗蟲(chóng)不能產(chǎn)生苯乙腈，這些蝗蟲(chóng)成為了同伴獵食的對(duì)象；另一種產(chǎn)生苯乙腈受體的相關(guān)基因被敲除了，也就是說(shuō)這些蝗蟲(chóng)不會(huì)嗅到苯乙腈，它們則肆無(wú)忌憚地捕食同類(lèi)。
基于這些結(jié)果，研究人員認(rèn)為，苯乙腈可能就是蝗蟲(chóng)防止同類(lèi)吃掉自己所產(chǎn)生的化學(xué)信息素?；热褐械钠渌认x(chóng)嗅到苯乙腈，就不再會(huì)捕食同類(lèi)了。
我們?yōu)槭裁匆馈盎认x(chóng)如何不被同類(lèi)吃掉”？
看到這，也許有伙伴會(huì)問(wèn)：“科學(xué)家研究這個(gè)有什么用？我們?yōu)槭裁匆?，蝗蟲(chóng)怎樣不被同類(lèi)吃掉？”
美國(guó)得克薩斯州農(nóng)工大學(xué)的昆蟲(chóng)學(xué)家格雷戈里?索德（Gregory Sword）表示，“既然阻斷蝗蟲(chóng)產(chǎn)生信息素或是感受信息素，能讓蝗蟲(chóng)自相殘殺。那就有可能利用蝗蟲(chóng)的同類(lèi)相食進(jìn)行種群的自我調(diào)節(jié)，減少蝗蟲(chóng)群中的個(gè)體數(shù)量。另外，苯乙腈這樣的信息素可能對(duì)捕食者也有類(lèi)似的效果，畢竟苯乙腈本就是防范捕食者的。如果蝗蟲(chóng)不能產(chǎn)生這些信息素了，那蝗蟲(chóng)將更易受到捕食者的攻擊。這樣的生物防治蟲(chóng)害的方法既有效又環(huán)保。
參考文獻(xiàn)：
The chemical ecology of locust cannibalism | Science
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