當蚱蜢變得像聖經故事中一樣:血清素導致蝗蟲成群

一種常見的腦化學物質可能是膽小蚱蜢變身為貪婪蝗蟲的幕後原因

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是什麼讓無害的小綠蚱蜢變成棕色的、啃食莊稼的成群蝗蟲?根據本週發表在《科學》雜誌上的一項研究,答案是血清素。英國和澳大利亞大學的研究人員發現,這種神經遞質(一種在神經細胞之間傳遞 импульсы 並影響從人類的睡眠到攻擊性等一切的化合物)引發了至少一種蚱蜢——沙漠蝗蟲(Schistocerca gregaria)——中類似傑基爾博士變身海德先生的連鎖變化。這種蝗蟲因從非洲到亞洲的破壞性而臭名昭著。

瞭解導致這種快速變態的原因可能有助於政府和農民開發方法,用抑制有害血清素的化學物質來控制未來的蝗蟲爆發。

在實驗室中,膽小的蚱蜢在注射血清素後僅需兩到三個小時就變身為群居蝗蟲。相反,如果給它們血清素阻滯劑,即使在誘發群居的條件下,它們也會保持獨居。

該研究的共同作者,英國劍橋大學的動物學教授馬爾科姆·伯羅斯說:“這些小傢伙從一種積極避免與其他蚱蜢接觸的害羞生物[變成了一種生物],積極尋找其他昆蟲並加入群體。” 而且我們不僅僅是在談論一群蚱蜢:就在去年,一大片超過三英里半(六公里)長的蝗蟲席捲澳大利亞,摧毀了沿途的莊稼。

利哈伊大學進化遺傳學助理教授肖恩·穆倫在賓夕法尼亞州伯利恆談到成群的蝗蟲時說:“它們吃掉視線中的一切。”

該研究的共同作者,劍橋大學的研究員斯威德伯特·奧特說,當這些昆蟲進入群居模式時,它們不僅變得非常社交,而且在身體上也完全改變,變得更強壯、顏色更深、移動性更強。事實上,他說,前後兩種蟲子看起來如此不同,以至於在 20 世紀 20 年代之前,人們認為它們是兩個獨特的物種。

在野外,蝗群通常出現在雨季過後的一段時間乾旱之後。伯羅斯說,下雨後,蚱蜢的數量會激增,因為食物充足。但是,當土地變得乾涸,草地稀少時,種群會被推入越來越小的區域,隨著理想的牧場減少而變得更加擁擠,他說。在一定的密度下,誘發群居的血清素被觸發,蝗蟲成群結隊地出發尋找更綠的牧場。在那之後,除了食物供應的結束或海洋之外,很少有東西可以阻止它們。

伯羅斯說,蝗蟲可以切換出群居模式,但這需要幾天而不是幾個小時。但他指出,這種轉變在野外很少發生,因為在群居時繁殖的蝗蟲的後代天生就是群居者。

伯羅斯和奧特指出,今天,蝗蟲入侵是用殺蟲劑控制的,但這也會消滅其他昆蟲。然而,布里格姆楊大學在普羅沃的博士後研究員宋虎軍說,這項新研究為開發一種化學物質鋪平了道路,這種化學物質將專門抑制獨居蚱蜢的血清素產生。

但是請記住,正如《功夫》中的師傅白在 1986 年的電影中告誡他的年輕弟子那樣,“不要害怕,蚱蜢。” 伯羅斯說,在大約 8,000 種蚱蜢中,只有大約 10 種可能變成成群的蝗蟲。但是,宋補充說,應該進行更多的研究,以確定其他型別的蝗蟲是否也會因血清素而興奮起來。

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