本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映的是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
蚜虫是一种小型昆虫,是作物生产中的主要害虫。处理这些蚜虫害虫通常需要使用杀虫剂,然而,对这些杀虫剂日益增长的抗药性意味着许多农民现在正在寻求使用瓢虫或食蚜蝇等天敌来阻止蚜虫破坏作物。
然而,天敌的问题在于它们往往都是可移动的昆虫。如果瓢虫只是飞到其他地方,那么在你的田地里引入大量捕食蚜虫的瓢虫是没有意义的。瓢虫必须持续被你的田地、你的作物和你的蚜虫所吸引。
究竟是什么首先吸引瓢虫来到蚜虫身边?一个因素是蚜虫释放的排泄物。蚜虫吸食植物的汁液(韧皮部),排泄物是蜜露,一种由糖类、氨基酸、脂类和有机酸组成的复杂混合物。微生物学领域的工作者会认识到,蜜露听起来像是培养细菌的理想培养基,事实上,许多细菌确实以排泄的蜜露为食。
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这些细菌释放挥发性化合物,这些化合物很容易汽化并传播很远的距离。正是这些由细菌产生的化合物吸引了蚜虫的天敌来捕食它们。
对已过滤以去除所有细菌的蜜露样本进行测试表明,这些挥发性化合物非常少,然而,重新引入细菌并允许它们生长,产生了一系列潜在的昆虫引诱剂。然后,通过(相当滑稽地)将一些食蚜蝇放入风洞中,并在顶部放置喷洒了无菌或接种蜜露的植物样本,来测试这两种物质对昆虫的吸引力。然后,他们观察了每种植物上食蚜蝇卵的产卵数量。
结果非常清楚地表明,更多的食蚜蝇愿意冒着风力去接近富含细菌的蜜露。与无菌蜜露(约2/3个卵)相比,含有细菌蜜露的植物最终也产下了更多的食蚜蝇卵(63±6个卵)。所有实验都可以在参考文献1中找到。
为什么会存在这种不寻常的捕食者-猎物关系仍然有点神秘。可能只是捕食者已经学会了识别细菌信号,而细菌(毕竟细菌并不直接受捕食者影响,毕竟除了蜜露之外还有其他东西可以吃)并没有受到太多的进化压力来停止产生挥发性信号。参考文献2中指出,细菌可能是植物以某种方式产生或鼓励的,作为一种精巧的防御机制,尽管我发现这有点牵强。
对于农民来说,最实际的用途可能是,该论文还分离出特定的挥发性化合物并进行了单独测试,其中3-甲基-2-丁烯醛显示出最大的食蚜蝇吸引效果。生产某种由天然挥发性化学物质制成的天敌引诱喷雾剂可能通过将天敌集中在特别珍贵或濒危的作物周围来帮助对抗蚜虫侵扰。
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参考文献 1 = Leroy PD, Sabri A, Heuskin S, Thonart P, Lognay G, Verheggen FJ, Francis F, Brostaux Y, Felton GW, & Haubruge E (2011). 来自蚜虫蜜露的微生物吸引并增强天敌的功效。《自然通讯》,2 PMID: 21673669
参考文献 2 = Wootton L (2011). 微生物生态学:细菌挥发物泄露天机。《自然评论:微生物学》PMID: 21785449