当蚱蜢变得像圣经故事中一样:血清素导致蝗虫成群

一种常见的脑化学物质可能是胆小蚱蜢变身为贪婪蝗虫的幕后原因

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是什么让无害的小绿蚱蜢变成棕色的、啃食庄稼的成群蝗虫?根据本周发表在《科学》杂志上的一项研究,答案是血清素。英国和澳大利亚大学的研究人员发现,这种神经递质(一种在神经细胞之间传递 импульсы 并影响从人类的睡眠到攻击性等一切的化合物)引发了至少一种蚱蜢——沙漠蝗虫(Schistocerca gregaria)——中类似杰基尔博士变身海德先生的连锁变化。这种蝗虫因从非洲到亚洲的破坏性而臭名昭著。

了解导致这种快速变态的原因可能有助于政府和农民开发方法,用抑制有害血清素的化学物质来控制未来的蝗虫爆发。

在实验室中,胆小的蚱蜢在注射血清素后仅需两到三个小时就变身为群居蝗虫。相反,如果给它们血清素阻滞剂,即使在诱发群居的条件下,它们也会保持独居。

该研究的共同作者,英国剑桥大学的动物学教授马尔科姆·伯罗斯说:“这些小家伙从一种积极避免与其他蚱蜢接触的害羞生物[变成了一种生物],积极寻找其他昆虫并加入群体。” 而且我们不仅仅是在谈论一群蚱蜢:就在去年,一大片超过三英里半(六公里)长的蝗虫席卷澳大利亚,摧毁了沿途的庄稼。

利哈伊大学进化遗传学助理教授肖恩·穆伦在宾夕法尼亚州伯利恒谈到成群的蝗虫时说:“它们吃掉视线中的一切。”

该研究的共同作者,剑桥大学的研究员斯威德伯特·奥特说,当这些昆虫进入群居模式时,它们不仅变得非常社交,而且在身体上也完全改变,变得更强壮、颜色更深、移动性更强。事实上,他说,前后两种虫子看起来如此不同,以至于在 20 世纪 20 年代之前,人们认为它们是两个独特的物种。

在野外,蝗群通常出现在雨季过后的一段时间干旱之后。伯罗斯说,下雨后,蚱蜢的数量会激增,因为食物充足。但是,当土地变得干涸,草地稀少时,种群会被推入越来越小的区域,随着理想的牧场减少而变得更加拥挤,他说。在一定的密度下,诱发群居的血清素被触发,蝗虫成群结队地出发寻找更绿的牧场。在那之后,除了食物供应的结束或海洋之外,很少有东西可以阻止它们。

伯罗斯说,蝗虫可以切换出群居模式,但这需要几天而不是几个小时。但他指出,这种转变在野外很少发生,因为在群居时繁殖的蝗虫的后代天生就是群居者。

伯罗斯和奥特指出,今天,蝗虫入侵是用杀虫剂控制的,但这也会消灭其他昆虫。然而,布里格姆杨大学在普罗沃的博士后研究员宋虎军说,这项新研究为开发一种化学物质铺平了道路,这种化学物质将专门抑制独居蚱蜢的血清素产生。

但是请记住,正如《功夫》中的师傅白在 1986 年的电影中告诫他的年轻弟子那样,“不要害怕,蚱蜢。” 伯罗斯说,在大约 8,000 种蚱蜢中,只有大约 10 种可能变成成群的蝗虫。但是,宋补充说,应该进行更多的研究,以确定其他类型的蝗虫是否也会因血清素而兴奋起来。

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