雪跳蚤很容易被忽視:這種毫米長的昆蟲可能會被誤認為是白色冬季景觀中的胡椒粉屑。但這種小生物攜帶了一些強大的化學物質。由德國不倫瑞克工業大學的斯特凡·舒爾茨領導的研究人員報告稱,雪跳蚤,或稱Ceratophysella sigillata,產生多氯化合物以驅趕捕食者(德國應用化學,國際版,2015,DOI: 10.1002/anie.201501719)。包括 Sigillin A 在內的防禦化合物家族是獨一無二的,因為它是一種新型天然產物,其化學骨架可能在昆蟲控制中找到應用。
英格蘭哈彭登羅森斯德研究所的化學生態學家約翰·A·皮克特評論說:“這是一個非常令人驚訝的發現。” 他說,科學家們在陸生生物產生的天然產物中發現任何鹵素的情況並不常見。“而在這裡,不僅僅有一個氯,而是五個氯。”
儘管雪跳蚤體型微小,也被稱為彈尾蟲,但它因其用來躲避捕食者的一些迷人策略而贏得了一批線上粉絲:在威脅情況下,這種昆蟲會從尾部彈射出一個彈跳裝置,將自己推進到安全地帶。這種昆蟲也喜歡聚會:在冬末或早春,這些小蟲有時會形成巨大的群落,寬達一碼,數百萬個體像超個體一樣一起遷徙,吞噬融雪中潮溼、分解的落葉層上生長的藻類,舒爾茨解釋說。Sigillin A 可能有助於阻止蜘蛛、蜈蚣和蟎蟲等捕食者饕餮盛宴這些聚會者。
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雪跳蚤產生相當大量的 Sigillin A——約佔其體重的 0.2%——這對於天然產物來說是不尋常的,特別是考慮到其氯含量和複雜的骨架,“生產這種物質在代謝上如此昂貴,”皮克特補充道。舒爾茨的團隊還開發了一種合成 Sigillin A 基本骨架的方案。這個七步過程的產量不高,但它是對映選擇性的,應該允許化學家生產各種類似物。舒爾茨說,如果類似物足夠有效,它們可能會被用作防蟻劑。
接下來,舒爾茨和他的團隊將研究雪跳蚤如何產生 Sigillin A。這種天然產物可能是使用雪跳蚤的生物合成機制產生的。或者它可能是由生活在雪跳蚤體內或體表的共生微生物產生的,可能是透過聚酮化合物合成,舒爾茨說。另一種可能性是,這種昆蟲透過食物供應獲得這種不尋常的化合物,並儲存起來以供日後使用。