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在北美西部，山松甲蟲——在統稱為樹皮甲蟲的眾多物種中破壞性最強的——正在肆虐松樹。自 20 世紀 90 年代以來，這種微小殺手的蜂群，部分原因是由於一系列相對溫和的冬季無法殺死昆蟲，以及乾燥的夏季使樹木更容易受到攻擊，已經摧毀了 大片 松樹林——僅在不列顛哥倫比亞省就約有 1600 萬公頃（面積大於佛羅里達州）。 甲蟲現在正威脅著向東蔓延，研究生態學家正在努力快速建立對昆蟲入侵如何殺死樹木的更好理解，尋找可能使林業工人更好地應對疫情的見解。
已經變得清晰的一件事是，甲蟲不是單獨行動，而是與它們具有共生關係的各種微生物協同工作。 不列顛哥倫比亞大學森林科學和植物學教授 Joerg Bohlmann 解釋說，事實上，如果沒有這些微生物，這種昆蟲“可能永遠無法殺死樹木”。
在 2009 年，Bohlmann 和同事對 Grosmannia clavigera 真菌（似乎對樹木殺滅過程最關鍵的共生體）的基因組進行了測序。 現在，他和 22 位其他作者在 1 月 25 日出版的 《美國國家科學院院刊》 上報告說，他們在該基因組內發現了一個特定的基因簇，該基因簇在響應松樹的化學防禦時被啟用，對其進行解毒，並使真菌能夠在對大多數微生物有毒的環境中生存。 這一發現將有助於生態學家更好地理解甲蟲、真菌和松樹之間的相互作用，並可能促成更精確的生態預測模型，以預測當前蟲害的潛在範圍和程度。
科學家不確定甲蟲是否能夠單獨殺死樹木，因為共生微生物與昆蟲內在相關，Bohlmann 解釋說，“沒有人能夠做確鑿的實驗，即飼養沒有微生物的樹皮甲蟲，以測試它是否會破壞樹木。” 另一方面，之前的研究表明，當將真菌大量接種到松樹樹皮下時，無需甲蟲的幫助即可殺死樹木。
當然，在自然界中，如果沒有黑色小昆蟲的幫助，真菌無法穿透樹木的外層，這種小昆蟲會咀嚼樹皮並鑽入富含營養的內部組織，在那裡覓食和產卵。 這種蟲子從這種關係中獲得了什麼尚不清楚，但真菌可能會使樹木的養分更容易被甲蟲利用，和/或透過中和樹木強大的防禦系統來保護昆蟲。 為了應對錶面損傷，樹木會釋放樹脂或松脂。“這種粘稠的、粘性的分泌物，”Bohlmann 解釋說，“除了具有物理排斥性外，還含有數十種具有殺蟲和抗菌特性的化學物質的混合物。”
然而，松脂並沒有殺死 Grosmannia clavigera 真菌，Bohlmann 和他的同事著手尋找其基因組中使這種抵抗成為可能的部分。 他們將真菌暴露於樹木防禦系統，並透過使用超高通量測序技術，拍攝了他所描述的真菌基因組反應在數小時或數天短時間內的“快速快照”。 “我們發現了一整套正在被啟用的基因，”Bohlmann 說，這些基因可能與幫助真菌逃避、破壞或克服宿主樹木化學防禦機制有關。
當研究人員隨後敲除一個基因時，該基因是從這組基因中選出的，因為他們認為它特別關鍵，改變後的真菌無法耐受樹木的化學武器——這加強了真菌的致病性僅來自其基因組的一小部分的觀點。
Bohlmann 指出，“儘管人們普遍認為這種真菌是一個重要的參與者，但它尚未被用於設計應對或預測山松甲蟲疫情的工具。” 他說，他們小組的研究結果為更具體的研究奠定了基礎，這些研究可能導致遏制疫情的策略，包括更精確的預測模型。
Brian Aukema（明尼蘇達大學昆蟲學助理教授，未參與這項研究）對此表示贊同。 例如，他解釋說，山松甲蟲生態風險建模中最重要的不確定性之一是它可能能夠在多大程度上殖民以前沒有殖民過的松樹物種，例如北美喬松，其原生範圍在落基山脈以東。 這個問題答案將揭示甲蟲疫情可能蔓延到多遠以東。 像北美喬松這樣的物種可以作為穿過北方針葉林的通道，昆蟲可以利用它“從加拿大西海岸到加拿大東海岸，並有可能透過不同型別的松樹向下進入美國，”Aukema 解釋說。
“每次它轉移到不同的宿主時，你都必須問自己一系列全新的問題，”Aukema 指出，並且鑑於這種新的基因組資訊，“你可以開始研究跨樹種的共性。” 大多數松樹物種都具有完善的防禦系統，這項工作表明，Grosmannia clavigera 真菌可能擁有“應對跨松樹物種的類似防禦反應的機制”。
到目前為止，甲蟲通常仍留在北美西部的黃松和美洲黑松林中，落基山脈已成為阻止蟲害向東蔓延的地理氣候屏障。 但情況正在發生變化。“我們從未見過如此多的甲蟲成功越過艾伯塔省西北部的落基山脈，”Aukema 說，“那裡是北美喬松（從東向西延伸）與美洲黑松雜交的地方。 甲蟲正在這個我們從未見過的雜交區成功繁殖，並且正在向東穿過艾伯塔省蔓延。”
在過去的幾十年裡，科學文獻中已經暗示可能會發生這種情況，但“令人震驚的是，在我們有生之年，我們現在真的看到了這一點，”Aukema 說。“至於 [甲蟲] 向東移動後會表現如何，任何人都可以猜測。”