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在北美西部，山松甲虫——在统称为树皮甲虫的众多物种中破坏性最强的——正在肆虐松树。自 20 世纪 90 年代以来，这种微小杀手的蜂群，部分原因是由于一系列相对温和的冬季无法杀死昆虫，以及干燥的夏季使树木更容易受到攻击，已经摧毁了 大片 松树林——仅在不列颠哥伦比亚省就约有 1600 万公顷（面积大于佛罗里达州）。 甲虫现在正威胁着向东蔓延，研究生态学家正在努力快速建立对昆虫入侵如何杀死树木的更好理解，寻找可能使林业工人更好地应对疫情的见解。
已经变得清晰的一件事是，甲虫不是单独行动，而是与它们具有共生关系的各种微生物协同工作。 不列颠哥伦比亚大学森林科学和植物学教授 Joerg Bohlmann 解释说，事实上，如果没有这些微生物，这种昆虫“可能永远无法杀死树木”。
在 2009 年，Bohlmann 和同事对 Grosmannia clavigera 真菌（似乎对树木杀灭过程最关键的共生体）的基因组进行了测序。 现在，他和 22 位其他作者在 1 月 25 日出版的 《美国国家科学院院刊》 上报告说，他们在该基因组内发现了一个特定的基因簇，该基因簇在响应松树的化学防御时被激活，对其进行解毒，并使真菌能够在对大多数微生物有毒的环境中生存。 这一发现将有助于生态学家更好地理解甲虫、真菌和松树之间的相互作用，并可能促成更精确的生态预测模型，以预测当前虫害的潜在范围和程度。
科学家不确定甲虫是否能够单独杀死树木，因为共生微生物与昆虫内在相关，Bohlmann 解释说，“没有人能够做确凿的实验，即饲养没有微生物的树皮甲虫，以测试它是否会破坏树木。” 另一方面，之前的研究表明，当将真菌大量接种到松树树皮下时，无需甲虫的帮助即可杀死树木。
当然，在自然界中，如果没有黑色小昆虫的帮助，真菌无法穿透树木的外层，这种小昆虫会咀嚼树皮并钻入富含营养的内部组织，在那里觅食和产卵。 这种虫子从这种关系中获得了什么尚不清楚，但真菌可能会使树木的养分更容易被甲虫利用，和/或通过中和树木强大的防御系统来保护昆虫。 为了应对表面损伤，树木会释放树脂或松脂。“这种粘稠的、粘性的分泌物，”Bohlmann 解释说，“除了具有物理排斥性外，还含有数十种具有杀虫和抗菌特性的化学物质的混合物。”
然而，松脂并没有杀死 Grosmannia clavigera 真菌，Bohlmann 和他的同事着手寻找其基因组中使这种抵抗成为可能的部分。 他们将真菌暴露于树木防御系统，并通过使用超高通量测序技术，拍摄了他所描述的真菌基因组反应在数小时或数天短时间内的“快速快照”。 “我们发现了一整套正在被激活的基因，”Bohlmann 说，这些基因可能与帮助真菌逃避、破坏或克服宿主树木化学防御机制有关。
当研究人员随后敲除一个基因时，该基因是从这组基因中选出的，因为他们认为它特别关键，改变后的真菌无法耐受树木的化学武器——这加强了真菌的致病性仅来自其基因组的一小部分的观点。
Bohlmann 指出，“尽管人们普遍认为这种真菌是一个重要的参与者，但它尚未被用于设计应对或预测山松甲虫疫情的工具。” 他说，他们小组的研究结果为更具体的研究奠定了基础，这些研究可能导致遏制疫情的策略，包括更精确的预测模型。
Brian Aukema（明尼苏达大学昆虫学助理教授，未参与这项研究）对此表示赞同。 例如，他解释说，山松甲虫生态风险建模中最重要的不确定性之一是它可能能够在多大程度上殖民以前没有殖民过的松树物种，例如北美乔松，其原生范围在落基山脉以东。 这个问题答案将揭示甲虫疫情可能蔓延到多远以东。 像北美乔松这样的物种可以作为穿过北方针叶林的通道，昆虫可以利用它“从加拿大西海岸到加拿大东海岸，并有可能通过不同类型的松树向下进入美国，”Aukema 解释说。
“每次它转移到不同的宿主时，你都必须问自己一系列全新的问题，”Aukema 指出，并且鉴于这种新的基因组信息，“你可以开始研究跨树种的共性。” 大多数松树物种都具有完善的防御系统，这项工作表明，Grosmannia clavigera 真菌可能拥有“应对跨松树物种的类似防御反应的机制”。
到目前为止，甲虫通常仍留在北美西部的黄松和美洲黑松林中，落基山脉已成为阻止虫害向东蔓延的地理气候屏障。 但情况正在发生变化。“我们从未见过如此多的甲虫成功越过艾伯塔省西北部的落基山脉，”Aukema 说，“那里是北美乔松（从东向西延伸）与美洲黑松杂交的地方。 甲虫正在这个我们从未见过的杂交区成功繁殖，并且正在向东穿过艾伯塔省蔓延。”
在过去的几十年里，科学文献中已经暗示可能会发生这种情况，但“令人震惊的是，在我们有生之年，我们现在真的看到了这一点，”Aukema 说。“至于 [甲虫] 向东移动后会表现如何，任何人都可以猜测。”