提起蝗蟲，現在的小夥伴們可能會有點陌生，記憶只停留在小時候草地裏捉的螞蚱以及有些地方的餐桌上。
然而在早些年，我們的父輩祖輩生活的時代，人們可謂是談「蝗」色變，這一點從造字上就可見端倪，「蝗」字為「蟲」「皇」的組合字，古人面對鋪天蓋地的蝗災無能為力，認為蝗蟲是蟲中之皇，甚至還修建了蝗神廟供奉，祈禱不要發生蝗災。所以，蝗災與水災、旱災一起成為中國古代農耕文明的三大災害。
蝗蟲
（圖片來源：veer圖庫）
中國古代先民與蝗蟲鬥爭了幾千年，但直到新中國成立，經過科學防治，蝗災才得以消弭。即使如此，蝗蟲在整個世界範圍內的威脅還是不容小覷，幾乎每年我們都能從新聞上看到蝗蟲對世界不同地區帶來嚴重災難。
所以出於防患於未然的考慮，我們國家一直都在進行蝗蟲防治的研究，並且早已不是僅僅進行統計分類和形態觀察，而是已經深入到分子領域，甚至走在世界的前沿。
散居蝗蟲與群居蝗蟲
在最近的一項研究中，中國科學家發現了散居雌性蝗蟲釋放大量的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）來吸引散居和群居雄蟲，這使得他們可以順利地繁衍後代。
所謂散居蝗蟲，其實是相對於群居蝗蟲而言的。散居蝗蟲其實就是夏秋草地裏蹦蹦跳跳的綠色螞蚱，因為飛蝗在自然狀態下是以散居的形式存在的，只有一些外界因素使它們聚集後才會轉變為群居的狀態，散居的飛蝗通體呈綠色，和草叢融為一體，默默地生活在野外，只有為了繁衍後代時，一雌一雄兩只蝗蟲才會走到一起，在完成使命後又會分開，繼續做「獨行俠」。
而群居蝗蟲則完全相反，幼年的身體以褐色和黑色為主，在草地裏顯得格格不入，一大群蝗蟲生活在一起，並且像滾雪球一樣不斷壯大，很少單獨行動，最終形成蝗災。
散居型和群居型飛蝗
（圖片來源：中科院之聲）
所以群居和散居蝗蟲是相對而言的，並且兩種形態是可以互相轉化的。科學家之前就已經發現這兩種蝗蟲轉化的重要化合物4VA，以及這兩種蝗蟲發生顏色變化的原理，感興趣的小夥伴可以去閱讀一下我們的其他科普文章。
大群蝗蟲
（圖片來源：veer圖庫）
在群居蝗蟲中，由於是一個巨大群體，雌雄比約為1：1，脫單當然很容易，基本沒有難度。但是散居蝗蟲呢，一個個都是「獨行俠」，更有甚者從小到大就沒見過同類，那它們還能順利繁殖後代嗎？但即使是這樣，科學家們發現散居蝗蟲照樣可以繁殖產生後代，其中的原因到底是什麽呢？
蝗蟲繁衍
許多昆蟲都會發聲，蝗蟲也不例外，那麽會不會是聲音召喚來了異性蝗蟲呢，然而科學家們目前的研究還沒有證據說明聲音在吸引異性蝗蟲中發揮了作用。
而在此之前沙漠蝗蟲（Schistocerca gregaria）的性資訊素也受到關註。並且有人發現雌性沙漠蝗蟲釋放的化合物，如2,6-壬二烯和戊酸，能夠引發雄性的電生理反應（EAG）和誘發交配行為。之前被認為是沙漠蝗蟲的聚集費洛蒙或性資訊素的苯乙腈（PAN），在前段時間被證明是一種警戒性化合物，是飛蝗（Locusta migratoria）用於對抗鳥類捕食和同類相食的毒素前體。
這提示我們，群居和散居飛蝗的差異除了看得見的之外，還有聞得到的。 例如群居飛蝗釋放的4-乙烯基苯甲醚（4VA）作為聚集費洛蒙，吸引同種個體形成群體，還可以促進雌性蝗蟲的同步性成熟。那麽科學家們自然就想到，散居飛蝗會不會有一種類似的化合物來吸引同類呢？畢竟氣味可以傳得很遠。
蝗蟲幼蟲
（圖片來源：veer圖庫）
首先，科學家們研究發現，在飛蝗觸角上一些主管嗅覺的結構在雌雄之間是有差異的，並且在成年蝗蟲中更多，這進一步證實了氣味資訊的猜想：應該有一種特殊的化學訊號來實作雌雄蟲之間的通訊。
於是科學家采集了雌雄飛蝗身上的所有揮發化合物，把它們一一分離進行蝗蟲行為實驗，經過不懈的努力終於找到了散居雌性蝗蟲大量釋放的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）可以吸引散居和群居雄蟲，並且蟲子越少，這種吸重力還會更強，這不就完美地解決了散居飛蝗的戀愛難題了嗎！這使得密度極低的散居飛蝗也能順利找到伴侶，並且將族群繁殖下去。
那麽，我們發現的這一現象，除了明白了散居飛蝗的「戀愛」之旅，還有什麽意義嗎？答案是肯定的，首先生物學是基礎科學，需要廣泛的研究積累，有時候昆蟲裏的一篇研究就可能為未來人類的某些研究提供思路，當然這有一定的運氣成分；另一方面，由於飛蝗可以在群居和散居之間相互轉化的特性，這種主要產生於散居雌蟲的吸引劑，也是檢測和防治蝗災形成的潛力股！
參考文獻：
[1] Cui W, Ge J, Chen D, Nie X, Dong L, Wang X, Kang L. Dibutyl phthalate released by solitary female locusts mediates sexual communication at low density. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Jul 23;121(30):e2401926121. doi: 10.1073/pnas.2401926121
出品：科普中國
作者：昆蟲實習生（生物學博士）
監制：中國科普博覽
