雪跳蚤很容易被忽视:这种毫米长的昆虫可能会被误认为是白色冬季景观中的胡椒粉屑。但这种小生物携带了一些强大的化学物质。由德国不伦瑞克工业大学的斯特凡·舒尔茨领导的研究人员报告称,雪跳蚤,或称Ceratophysella sigillata,产生多氯化合物以驱赶捕食者(德国应用化学,国际版,2015,DOI: 10.1002/anie.201501719)。包括 Sigillin A 在内的防御化合物家族是独一无二的,因为它是一种新型天然产物,其化学骨架可能在昆虫控制中找到应用。
英格兰哈彭登罗森斯德研究所的化学生态学家约翰·A·皮克特评论说:“这是一个非常令人惊讶的发现。” 他说,科学家们在陆生生物产生的天然产物中发现任何卤素的情况并不常见。“而在这里,不仅仅有一个氯,而是五个氯。”
尽管雪跳蚤体型微小,也被称为弹尾虫,但它因其用来躲避捕食者的一些迷人策略而赢得了一批在线粉丝:在威胁情况下,这种昆虫会从尾部弹射出一个弹跳装置,将自己推进到安全地带。这种昆虫也喜欢聚会:在冬末或早春,这些小虫有时会形成巨大的群落,宽达一码,数百万个体像超个体一样一起迁徙,吞噬融雪中潮湿、分解的落叶层上生长的藻类,舒尔茨解释说。Sigillin A 可能有助于阻止蜘蛛、蜈蚣和螨虫等捕食者饕餮盛宴这些聚会者。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
雪跳蚤产生相当大量的 Sigillin A——约占其体重的 0.2%——这对于天然产物来说是不寻常的,特别是考虑到其氯含量和复杂的骨架,“生产这种物质在代谢上如此昂贵,”皮克特补充道。舒尔茨的团队还开发了一种合成 Sigillin A 基本骨架的方案。这个七步过程的产量不高,但它是对映选择性的,应该允许化学家生产各种类似物。舒尔茨说,如果类似物足够有效,它们可能会被用作防蚁剂。
接下来,舒尔茨和他的团队将研究雪跳蚤如何产生 Sigillin A。这种天然产物可能是使用雪跳蚤的生物合成机制产生的。或者它可能是由生活在雪跳蚤体内或体表的共生微生物产生的,可能是通过聚酮化合物合成,舒尔茨说。另一种可能性是,这种昆虫通过食物供应获得这种不寻常的化合物,并储存起来以供日后使用。