熱氣騰騰:昆蟲感知到接近的食草動物的呼吸,並逃離植物

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棲息在植物上的昆蟲時刻面臨被食草動物意外吞噬的危險。其中一種昆蟲,吸食汁液的蚜蟲(花園裡常見的害蟲)有一種有效的逃生計劃:這些蟲子會感知到接近的食草動物的呼吸,並在被吃掉之前簡單地從植物上掉落下來。

以色列海法大學奧拉寧分校的研究人員在他們讓一隻山羊以蚜蟲氾濫的苜蓿植物為食時,首次注意到這種現象——65% 的植物害蟲在植被被吞噬之前同時掉落到地面上。

該團隊懷疑有幾種線索可能促成了這種大規模的掉落,包括山羊突然投下的陰影、啃食的掠奪者引起的植物搖晃和/或食草動物的呼氣。研究人員分別測試了每條線索的效果,發現僅僅在植物上投下陰影對蚜蟲沒有影響。採摘葉子引起的振動只導致四分之一的昆蟲逃離植物。相比之下,當研究人員將一隻羔羊放置在距離樹葉五釐米的範圍內(足夠呼吸到它,但不會啃咬它)時,近 60% 的蟲子掉到了地上,這表明呼吸是關鍵的危險訊號。


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為了更好地瞭解促使蚜蟲行為的呼吸特性,科學家們構建了一個人工呼吸裝置,該裝置由一個泵組成,該泵產生一股溫和、穩定的氣流。當他們將該儀器放置在距離蚜蟲一釐米以內的地方,並輸送兩秒鐘的室溫氣流時,沒有蚜蟲放棄植物。同樣,新增二氧化碳或呼吸中常見的揮發性化學物質對蚜蟲的行為沒有影響。直到氣流的溫度和溼度增加時,才出現明顯的效果。單獨改變任一引數只會使蚜蟲掉落略有增加,但增加溫度(至 35 攝氏度)和溼度(在 90-100% 時)的組合導致近 40% 的蚜蟲墜落。該結果於 8 月 9 日線上發表在《當代生物學》上。

環境和進化生物學教授兼該研究的合著者莫什·因巴爾在一份準備好的宣告中說:“像蚜蟲這樣的小昆蟲在面對迅速消耗它們所棲息植物的大型動物時並非無助。它們可以可靠地檢測到危險並及時逃脫。”

研究人員指出,人類的呼吸也可以有效地驅趕蚜蟲——那麼,這不失為一種無毒的方式來清除花園裡的這種討厭的植物害蟲嗎?

大豆植株上的蚜蟲圖片由緬因州農業部植物產業處提供

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