蚜虫的图片 密恐慎入 蚜虫的混世之道

栏目:国内 2021-09-17 10:50:24
分享到:

在大多数人的印象中,蚜虫是一种娇小的害虫。它既没有蝴蝶的光彩,也没有蚂蚁的力量,只是成千上万个昆虫家族中的一个小成员,没有什么特别之处。

但是最近,中国科学院动物研究所对蚜虫的研究揭示了一个蚜虫的奇妙世界。科学家发现,由于寄生植物的不同,同一种蚜虫会进化出不同的适应性。例如,生活在烟草中的桃蚜比生活在卷心菜或卷心菜中的桃蚜更能在烟草中茁壮成长。也就是说,蚜虫具有超强的适应性,可以说是昆虫世界中的“混世魔王”。

那么,小蚜虫是怎么变成混世魔王的呢?

蚜虫和蚂蚁| 699pic.com

部分。一

昆虫世界中的魔鬼

蚜虫也叫蜜虫。虽然它的名字很甜,但它是世界上最具破坏性的害虫之一,无论它去哪里,都没有庄稼可以幸免。最重要的是,蚜虫具有不可战胜的繁殖能力。蚜虫既能进行有性繁殖,也能进行无性繁殖,瞬间就能复制粘贴到第n次方,几分钟就能把一个有密集恐惧症的人逼疯。

值得一提的是,蚜虫的世界是一个真正的母系世界,雌性蚜虫的数量远远超过雄性。在这个母系世界里,大多数蚜虫可以单性生殖和卵生。对于蚜虫宝宝来说,就是“妈妈自己生我”的意思,而且因为宝宝和妈妈高度相似,宝宝基本上是另一个妈妈。

一个春天过去了,一个蚜虫妈妈孵化后可以产下上亿只蚜虫宝宝。当然,蚜虫在秋季也会有性繁殖,有些雄性宝宝可以出来看世界,但数量远不如雌性宝宝。为了茁壮成长,新生的蚜虫宝宝会攻击大面积的农作物。当时他们就像无数个拿着刀叉的小恶魔,让所有的庄稼都遭殃了。

蚜虫直接产生小蚜虫|“蚜虫”在维基百科

蚜虫还有一个大绝招,这是动物界为数不多的可以通过光合作用合成色素的角色之一。虽然这种能力在植物界很常见,大多数动物通过食物吸收类胡萝卜素,但蚜虫可以像植物一样在光合作用中发挥自给自足的作用,这相当于给自己一个电池,只要有太阳,电池就可以随时充满能量。

蚜虫除了依靠自身强大的繁殖能力和光合作用的“超强能力”外,还通过“拜谒老婆”认识了老大哥蚂蚁。蚂蚁可以圈养和保护蚜虫,使蚜虫的天敌不能随意靠近,而蚜虫则可以通过吸收植物的营养分泌一种蜜露,让大哥哥舔蜜露,于是兄弟俩互相帮助,一起完成作业,和睦相处。

有趣的是,两兄弟之间的良好关系有时会被“第三者”破坏。例如,一只黑灰色的蝴蝶对红蚁和蚜虫之间的共生关系有着浓厚的兴趣。它们会在被蚂蚁饲养的蚜虫寄生的植物上产卵。当卵孵化成幼虫后,幼虫会吃掉蚜虫,然后分泌蜜露给蚂蚁吃。但对蚂蚁来说,这可能不是一笔好交易。毕竟蚜虫是蚂蚁的长期“奶牛”,而蝴蝶幼虫则变成蝴蝶飞走。

蚂蚁捕捉的蚜虫|“蚜虫”在维基百科

部分。2

蚜虫与寄主之间的斗智斗勇

蚜虫的神奇能力让它能够长生不老,这种强大的生存能力也让整个蚜虫家族都长得非常强壮。当一只小蚜虫出生时,他会发现他有太多的亲戚。因为它们生活在不同的地方,所以蚜虫的种类数不胜数。有些蚜虫喜欢蔬菜,有些喜欢水果,有些喜欢棉花,有些喜欢花草树木。每个人都有不同的气质,所以有小麦蚜虫、苹果蚜虫、桃蚜虫、白菜蚜虫、棉花蚜虫、玉米蚜虫、马铃薯蚜虫、豆类蚜虫、蔬菜蚜虫、菊花蚜虫、云杉蚜虫等等。

在长期的共同进化中,每只蚜虫都形成了不同的寄主生物型来适应不同的寄主植物,因此蚜虫的远亲如此之多,以至于它们之间存在着明显的差异。苹果蚜虫和苹果在一起很久了,所以对玉米没有感情,对玉米的适应性自然变得很差。那正是歌词——在一起没那么容易,每个蚜虫都有脾气。

蚜虫群落特写,蚜虫卵右上角|维基百科“蚜虫”词条

为了适应不同的植物,不同的蚜虫一直在和它们的宿主做游戏。中国科学院动物研究所的最新研究发现了烟蚜和烟草之间的斗智斗勇。烟草韧皮部免疫系统可以识别烟草非适应性烟蚜唾液分泌的一类蛋白质,激活烟草韧皮部对蚜虫的抗性,使烟蚜难以在烟草上持续取食和生长。就像烟蚜是有烟味的外国人一样,烟草在到达时也能感知到这种烟味,也就是它们分泌的唾液蛋白,从而直接激活自身的防御系统,抵御外国人。

在这场与“外来客”的较量中,宿主烟草赢了一场小游戏,但“长期租户”——烟草适应型烟蚜,有多年以烟草为食的经验,可以通过减少这种唾液蛋白的分泌,避免刺激烟草的韧皮部抗性,从而成功适应并以烟草植株的韧皮部汁液为食。

适应烟草的桃蚜似乎习惯了生活在烟草中,知道寄主的作息规律。通过很好的控制唾液蛋白分泌,不会触发宿主家的“烟雾警报”,所以可以继续顺利停留。就这样,桃蚜因为认识了自己,也认识了自己,成功地打败了它的寄主。

蚜虫从腹管分泌防御液|维基百科词条“蚜虫”

蚜虫生存能力强,消灭蚜虫是一场持久战。90年代有一首广告歌,很洗脑。歌词唱道“我们是害虫!我们是害虫!一定要杀死害虫!杀!”可以说,人类从未停止过对害虫的控制。

我国每个大麦产区都会受到蚜虫的侵害,其中蚜虫数量最多,危害最严重。除了小麦、大麦、燕麦、玉米、大米等主食外,蚜虫还会影响蔬菜、水果的生长,所以要想有食物,必须先搞定蚜虫。目前常用的防治蚜虫的方法有:广泛使用各种农药,定期对蚜虫进行“财产收购”,人工清除蚜虫卵,保护蚜虫天敌等。

中国科学院动物研究所的这项研究揭示,未来可能会研究如何控制蚜虫唾液蛋白的表达,从而抑制它们以植物为食。同时,从蚜虫的家族图谱出发,研究其在不同寄主间的作用机制,控制作物内部的防御机制,以抵御蚜虫,为更好地保护作物提供了新思路。

西蓝花被蚜虫感染|维基百科“蚜虫”项

参考文献:

1.这项研究发现了昆虫光合作用的第一个证据

http://news . science net . cn/html paper/201282315214232525545 . shtm

2.动物研究揭示了蚜虫适应不同宿主的奥秘

http://www . cas . cn/zkyzs/2020/10/269/kyjz/202010/t 20201013 _ 4762657 . shtml

3.蚜虫进化出特殊的、令人惊讶的天赋

https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp? cntn _ id = 116842 & wt . MC _ id = USNSF _ 52 & wt . MC _ ev =点击

4.蚜虫分泌的唾液蛋白酶激活韧皮部的植物防御

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.020

制作人:科普中国

制作:高晓拉

制作人:计算机网络信息中心

本文授权转载自中国科学博览会。如需转载两次,请联系原作者