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蚜蟲是一種小型昆蟲,是作物生產中的主要害蟲。處理這些蚜蟲害蟲通常需要使用殺蟲劑,然而,對這些殺蟲劑日益增長的抗藥性意味著許多農民現在正在尋求使用瓢蟲或食蚜蠅等天敵來阻止蚜蟲破壞作物。
然而,天敵的問題在於它們往往都是可移動的昆蟲。如果瓢蟲只是飛到其他地方,那麼在你的田地裡引入大量捕食蚜蟲的瓢蟲是沒有意義的。瓢蟲必須持續被你的田地、你的作物和你的蚜蟲所吸引。
究竟是什麼首先吸引瓢蟲來到蚜蟲身邊?一個因素是蚜蟲釋放的排洩物。蚜蟲吸食植物的汁液(韌皮部),排洩物是蜜露,一種由糖類、氨基酸、脂類和有機酸組成的複雜混合物。微生物學領域的工作者會認識到,蜜露聽起來像是培養細菌的理想培養基,事實上,許多細菌確實以排洩的蜜露為食。
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這些細菌釋放揮發性化合物,這些化合物很容易汽化並傳播很遠的距離。正是這些由細菌產生的化合物吸引了蚜蟲的天敵來捕食它們。
對已過濾以去除所有細菌的蜜露樣本進行測試表明,這些揮發性化合物非常少,然而,重新引入細菌並允許它們生長,產生了一系列潛在的昆蟲引誘劑。然後,透過(相當滑稽地)將一些食蚜蠅放入風洞中,並在頂部放置噴灑了無菌或接種蜜露的植物樣本,來測試這兩種物質對昆蟲的吸引力。然後,他們觀察了每種植物上食蚜蠅卵的產卵數量。
結果非常清楚地表明,更多的食蚜蠅願意冒著風力去接近富含細菌的蜜露。與無菌蜜露(約2/3個卵)相比,含有細菌蜜露的植物最終也產下了更多的食蚜蠅卵(63±6個卵)。所有實驗都可以在參考文獻1中找到。
為什麼會存在這種不尋常的捕食者-獵物關係仍然有點神秘。可能只是捕食者已經學會了識別細菌訊號,而細菌(畢竟細菌並不直接受捕食者影響,畢竟除了蜜露之外還有其他東西可以吃)並沒有受到太多的進化壓力來停止產生揮發性訊號。參考文獻2中指出,細菌可能是植物以某種方式產生或鼓勵的,作為一種精巧的防禦機制,儘管我發現這有點牽強。
對於農民來說,最實際的用途可能是,該論文還分離出特定的揮發性化合物並進行了單獨測試,其中3-甲基-2-丁烯醛顯示出最大的食蚜蠅吸引效果。生產某種由天然揮發性化學物質製成的天敵引誘噴霧劑可能透過將天敵集中在特別珍貴或瀕危的作物周圍來幫助對抗蚜蟲侵擾。
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參考文獻 1 = Leroy PD, Sabri A, Heuskin S, Thonart P, Lognay G, Verheggen FJ, Francis F, Brostaux Y, Felton GW, & Haubruge E (2011). 來自蚜蟲蜜露的微生物吸引並增強天敵的功效。《自然通訊》,2 PMID: 21673669
參考文獻 2 = Wootton L (2011). 微生物生態學:細菌揮發物洩露天機。《自然評論:微生物學》PMID: 21785449