研究人员发现一种使蝗虫成群的化学物质

就世界末日的消息而言，2020年可能是创纪录的一年。除了火灾、洪水和地震的常见背景外，瘟疫仍然存在。你可能听说过一些关于大流行的事情。但真正让世界末日气氛变得明朗的是，这一年出现了成群结队的蝗虫，引发了它们出名的各种问题，这一事实令人印象深刻，因为这一年，人们看到了成群结队的蝗虫，它们引发了各种问题，而这些问题正是它们出名的地方。

有一点好消息是，同样的研究可能会用SARS-CoV-2的疗法和疫苗来帮助我们摆脱困境，但可能会帮助我们对抗未来的蝗虫群。这是因为中国的一个生物学家团队现在已经确定了一种化学物质，这种化学物质可以让蝗虫成群结队，并表明基因工程可以消除这种反应。

这项研究的任何一个方面都没有什么特别令人兴奋的。取而代之的是，研究人员简单地将各种专业的技术组合在一起，然后将它们应用到蝗虫群的主题上。蝗虫通常是独居的动物，但当条件诱导它们形成大到足以被雷达探测到的大规模群体时，它们就会变得极具破坏性。除了行为的改变，成群的蝗虫实际上看起来在生理上不同，这表明成群的决定涉及到蝗虫生物学的广泛变化。

与许多昆虫一样，研究人员长期以来一直怀疑这种性质的变化可能是由信息素诱导的。这些小分子通常表现得有点像香味剂的混合物--它们是在空气中自由扩散的小分子--和一种荷尔蒙，能在接触到它们的动物身上引起变化。因此，在过去，参与这类工作的研究人员寻找由蝗虫制造的扩散到空气中的小化学物质。他们最终发现了35只蝗虫，其中6只在成群的蝗虫中更为普遍。

因此，新团队的研究人员将个别蝗虫放在一个有两个房间的围栏里，一个房间有化学物质存在，另一个没有化学物质存在。然后，他们测量了一只蝗虫在每个房间里呆的时间。这六种化学物质中有一种叫做苯乙腈，可能有用，因为它似乎能驱赶蝗虫；另一种名为愈创木酚的化学物质似乎能抑制与成群蝗虫相关的一些行为。但这项研究的重点是一种名为4-乙烯基茴香醚(4VA)的物质，它是唯一能吸引成群蝗虫的化学物质。关键的是，它还会吸引独居的蝗虫，这表明它可以帮助吸引它们加入蜂群。

研究人员发现，随着成群的蝗虫种群密度的增加，4VA的产量也会增加。此外，它们还可以通过将许多孤立的蝗虫挤在一个笼子里来诱导生产。

研究人员继续鉴定蝗虫感觉器官中对4VA有反应的特定部分，然后筛选一组气味感受器，以确定对4VA有反应的那个。然后，他们使用CRISPR基因编辑系统从蝗虫中删除了该基因，表明缺乏该基因的昆虫不再被它吸引。

最后，他们将4VA放在粘性木板上，并将这些木板放在外面，然后在该地区释放蝗虫。有化学物质的粘性木板平均捕获26只蝗虫，而没有化学物质的粘性木板平均捕获3只蝗虫。因此，即使在一个相对正常的充满其他香味的环境中，4VA显然也是吸引蝗虫的主要因素。

所有这些都是令人信服的证据，表明4VA参与了聚集大量蝗虫的活动。这并不意味着4VA是唯一涉及的因素，也不意味着可能没有其他化学物质改变蜂群行为的不同方面。事实上，研究人员确定了几种可能也会影响蜂群的化学物质。但数据清楚地表明，通过4VA干扰信号可能会扰乱蝗群的形成，从而破坏蝗虫的大部分破坏力。

而这项工作提供了大量的方式，让这种颠覆可能会奏效。基因工程删除了编码4VA受体的基因，阻止了这种化学物质吸引蝗虫的能力，因此有可能通过将非成群的昆虫释放到种群中来改变成群行为。4VA还致力于将动物吸引到陷阱中，作者指出，它可以将它们吸引到经过杀虫剂处理的地区，从而消除了广泛使用杀虫剂的需要。最后，在确定了受体之后，科学家们也许有一天会设计出一种类似信息素的化学物质来干扰4VA激活受体的能力。

多亏了这一种化学物质，所有这一切都成为可能。这里涉及的研究人员可能会调查他们确定的另外两种化学物质的更详细的特征：一种是驱赶蝗虫的，另一种是改变它们的行为的。