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閱 讀 需 要 12 min 近段時(shí)間,沙漠蝗蟲(chóng)全球肆虐,搞得人心惶惶。東非人民早就在和蝗蟲(chóng)進(jìn)行緊張的肉搏戰(zhàn)事了,烏干達(dá)政府宣布派出超過(guò)2000名軍隊(duì)人員來(lái)應(yīng)對(duì)蝗災(zāi),巴基斯坦空軍更是出動(dòng)149架戰(zhàn)機(jī)要跟蝗蟲(chóng)開(kāi)戰(zhàn)等等。但是,這時(shí)候有種土法出來(lái)了——全員出雞。這種方法有效嗎?在經(jīng)歷過(guò)蝗災(zāi)的中國(guó),我們有哪些治蝗方法呢? 如果沒(méi)有這次蝗災(zāi)預(yù)警,恐怕很少人知道雞鴨還有那么大的作用。2001年,河北草原發(fā)生蝗災(zāi)時(shí),蝗蟲(chóng)就是被一群牧雞消滅掉的。而這群牧雞只訓(xùn)練了90天就上戰(zhàn)場(chǎng)了,它們變身為“流動(dòng)治蝗雞”,5天時(shí)間內(nèi)就解決了近千畝里的蝗災(zāi)。等蝗蟲(chóng)吃完,雞也剛好養(yǎng)肥了,真是一舉兩得。但大家忽略的是,牧雞治蝗只適用我國(guó)草原上發(fā)生的蝗蟲(chóng)災(zāi)害。如果遇到比較高的牧草,就需要鴨子出場(chǎng)了。每當(dāng)鴨掌踩過(guò)之后,蝗蟲(chóng)便跳起來(lái),鴨子伸出它那長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子將蝗蟲(chóng)吞進(jìn)肚子里,畫(huà)面十分生動(dòng)。不過(guò),根據(jù)科學(xué)家觀察,這些雞和鴨偏愛(ài)吃散居型的蝗蟲(chóng),一旦變成群居型,它們就吃不動(dòng)了。所以,雞鴨或許可以對(duì)付我國(guó)草原上的土蝗,但面對(duì)最近可能入侵的沙漠蝗,作用不大。那么,蝗蟲(chóng)富含營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,我們能不能直接吃掉呢?其實(shí)從古代開(kāi)始,就有人通過(guò)吃蝗蟲(chóng)來(lái)治理蝗災(zāi)了。相傳最早食用蝗蟲(chóng)的人是唐太宗李世民。當(dāng)時(shí)蝗災(zāi)嚴(yán)重,李世民深感無(wú)奈,便不顧群臣勸阻,在視察時(shí)抓起蝗蟲(chóng)就生吞了下去。這樣的舉動(dòng)使當(dāng)時(shí)的百姓們興起了吃蝗蟲(chóng)的飲食習(xí)慣。可因?yàn)榛认x(chóng)將莊稼啃光了就立馬飛走了,并不會(huì)等著你來(lái)吃它。所以,剛鬧蝗災(zāi)的那兩天饑民還有的吃,但蝗蟲(chóng)飛走后饑民沒(méi)了糧食便鬧饑荒。所以說(shuō),無(wú)論是人還是動(dòng)物,都很難通過(guò)吃來(lái)解決蝗災(zāi)的問(wèn)題。換句話說(shuō),中國(guó)治理蝗災(zāi)的成就,根本不是靠雞靠鴨靠吃貨換來(lái)的!既然吃也不行,那我們要如何治理蝗災(zāi)呢?過(guò)去人們治理蝗災(zāi)的辦法比較簡(jiǎn)單,就是把蝗蟲(chóng)產(chǎn)卵的河灘、鹽堿地耕一遍,緊接著放火燒。很快人們發(fā)現(xiàn)挖卵后,只能減少蝗蟲(chóng)的數(shù)量,并不能減少蝗蟲(chóng)的面積,反復(fù)耕地則會(huì)毀壞土壤環(huán)境。所以,一直以來(lái)我們基本沒(méi)有有效的治蝗措施,老是被蝗蟲(chóng)欺負(fù)。直到20世紀(jì)60年代末期,我們開(kāi)始使用化學(xué)農(nóng)藥后,才終于結(jié)束了飛蝗災(zāi)害頻發(fā)的歷史。可自20世紀(jì)80年代以來(lái),全球連年氣候變化異常,造成河道斷流、水庫(kù)脫水頻繁,蝗蟲(chóng)發(fā)生頻率上升,危害程度加重。而化學(xué)農(nóng)藥的濫用,也使得生態(tài)遭到了不同程度的破壞。因而,越來(lái)越多的生物技術(shù)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用到蝗蟲(chóng)防治中來(lái)。在自然界中,有一類微生物能感染昆蟲(chóng)并使其發(fā)病。對(duì)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō),這些微生物簡(jiǎn)直就是惡魔般的存在。蝗蟲(chóng)的病原微生物就主要包括微孢子、真菌、細(xì)菌、病毒等種類。這當(dāng)中,蝗蟲(chóng)微孢子( Nosema(Paranosema)locustae) 是一種能侵染100多種直翅目昆蟲(chóng)的單細(xì)胞真核病原微生物,可謂是以一抵百。它最大的特點(diǎn)是能夠通過(guò)感染雌性蝗卵傳播給下一代。這些微孢子先偷偷躲進(jìn)蝗蟲(chóng)愛(ài)吃的食物里,等貪吃的蝗蟲(chóng)一來(lái)便隨著食物進(jìn)入蝗蟲(chóng)的消化道里。之后,孢子立刻在那里安營(yíng)扎寨,暴發(fā)性地突出極絲尖端,穿進(jìn)寄主細(xì)胞和中腸腸壁細(xì)胞,到達(dá)血腔,在脂肪體中開(kāi)始無(wú)性裂殖生殖,將孢子的孢原質(zhì)釋放出來(lái),開(kāi)始在寄主的細(xì)胞內(nèi)大量繁殖。由于微孢子會(huì)消耗蝗蟲(chóng)體內(nèi)的能源物質(zhì),所以蝗蟲(chóng)感染了微孢子后,體力會(huì)慢慢下降,最后虛弱致死。此外,被微孢子侵染的蝗蟲(chóng)產(chǎn)卵量下降約50%,孵化率極低,嚴(yán)重的會(huì)直接喪失生育能力。除了讓蝗蟲(chóng)斷子絕孫外,蝗蟲(chóng)微孢子還會(huì)抑制蝗蟲(chóng)的群集行為。我們知道同樣都是蝗蟲(chóng),當(dāng)它們分散而居,不會(huì)造成很大的危害。而當(dāng)它們聚集在一起遷飛,就會(huì)四處為害,所到之處片甲不留。對(duì)東亞飛蝗來(lái)說(shuō),群居型的體色會(huì)變成黑黃相間,更擅長(zhǎng)長(zhǎng)距離飛行,而且會(huì)和同類一起向著相同方向運(yùn)動(dòng),最后形成大部隊(duì)。而沙漠蝗的群居型是幼體更黑,成體更鮮黃。沙漠蝗蟲(chóng)的單獨(dú)和群居形態(tài)研究發(fā)現(xiàn),蝗蟲(chóng)微孢子會(huì)明顯抑制飛蝗的群集遷飛行為。它主要是通過(guò)干擾合成調(diào)控飛蝗群集和型變的神經(jīng)遞質(zhì)血清素和多巴胺等基因的表達(dá)來(lái)達(dá)到抑制飛蝗群集的目的;比起化學(xué)農(nóng)藥,蝗蟲(chóng)微孢子不僅不會(huì)污染環(huán)境,還對(duì)人畜無(wú)害。所以,蝗蟲(chóng)微孢子正在被人們用來(lái)防治蝗蟲(chóng)。迄今為止,蝗蟲(chóng)微孢子已在世界上主要蝗區(qū)推廣,顯示出了良好的控蝗效果。除了微孢子外,昆蟲(chóng)病原真菌是昆蟲(chóng)病原生物中的最大類群。根據(jù)野外調(diào)查越冬昆蟲(chóng)發(fā)現(xiàn),昆蟲(chóng)疾病中約有60%是由真菌引起的。因而,病原真菌也早就用來(lái)控制像蝗蟲(chóng)這樣的害蟲(chóng)。這當(dāng)中,昆蟲(chóng)界里的頭號(hào)殺手綠僵菌同樣喜歡毒殺蝗蟲(chóng)。不只如此,綠僵菌還能形成蝗蟲(chóng)間傳染,造成在種群內(nèi)傳播的“超級(jí)疫情”。毫不夸張地說(shuō),它是大自然進(jìn)化出來(lái)的蝗蟲(chóng)克星。第一個(gè)發(fā)現(xiàn)綠僵菌的科學(xué)家是烏克蘭微生物學(xué)家梅契尼科夫。當(dāng)時(shí)他觀察到一批死亡的金龜子在昆蟲(chóng)死后兩天,會(huì)從它們身上生出菌絲。菌絲一開(kāi)始是白色的,隨后變?yōu)榫G色,最后呈暗綠色。后來(lái)這類病原真菌也被稱為是綠僵菌。它最厲害的地方是擁有穿越銅墻鐵壁的“毒力”。當(dāng)綠僵菌接觸到蝗蟲(chóng)后,它的真菌結(jié)構(gòu)就能夠穿透蝗蟲(chóng)體壁,順利進(jìn)入蝗蟲(chóng)體內(nèi)。然后綠僵菌再喧賓奪主,利用蝗蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)大量繁殖并分泌毒素,使蝗蟲(chóng)在5到12天內(nèi)病發(fā)身亡,成為一具綠色的蟲(chóng)尸。然而這一切只是剛剛開(kāi)始而已。死去的蝗蟲(chóng)會(huì)變成綠僵菌的“生產(chǎn)車間”,成為超級(jí)感染源,繼續(xù)感染其他蝗蟲(chóng)。也正因?yàn)榫G僵菌能從蟲(chóng)體長(zhǎng)出并擴(kuò)散,其持效性也比化學(xué)農(nóng)藥更長(zhǎng),一次施用便對(duì)害蟲(chóng)種群具有持續(xù)的控制效果。不過(guò),科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年的跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)真菌病害在蝗群中的自然流行比率很低,在非洲草原蝗群中的自然感病率大約在2%到6%。因此,要將蝗蟲(chóng)控制在經(jīng)濟(jì)為害水平以下,必須要人工增殖并應(yīng)用到蝗群中,提高蝗蟲(chóng)的感病率并降低其種群密度。可要想篩選出合適的綠僵菌,并不容易。首先,科學(xué)家要從樣品中采集上就要保證采集菌株的數(shù)量和多樣性,接著綠僵菌定向分離,建立實(shí)驗(yàn)室內(nèi)篩選流程,高毒力菌株篩選,野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,安全性評(píng)價(jià),每個(gè)步驟都十分重要,缺一不可。慶幸的是,殺蝗綠僵菌在非洲大面積試驗(yàn),并用于沙漠蝗蟲(chóng)的防治,能對(duì)這次沙漠蝗引起的蝗災(zāi)起到一定的作用。近年來(lái),科學(xué)家在真菌治理蝗災(zāi)方面取得很大進(jìn)展。在菌株選育、生產(chǎn)工藝、劑型和防治對(duì)象上已有顯著進(jìn)步,多國(guó)殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥的研制取得了重要的成果,產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)外多個(gè)地區(qū)示范試驗(yàn)。不僅如此,科學(xué)家還嘗試向真菌農(nóng)藥中添加附帶物質(zhì)比如苦楝籽油等以開(kāi)發(fā)新的劑型,提高病原真菌農(nóng)藥的殺蝗毒性。 借助自然界的力量,科學(xué)家也在開(kāi)始尋找相關(guān)的病毒來(lái)解決蝗災(zāi)。這里說(shuō)的病毒是指一切能以蝗蟲(chóng)為宿主的病毒,有些病毒雖然能在蝗蟲(chóng)體內(nèi)增殖,但一般對(duì)蝗蟲(chóng)不表現(xiàn)病原性。狹義地講,蝗蟲(chóng)病毒是指以蝗蟲(chóng)為宿主并對(duì)蝗蟲(chóng)有致病性的病毒。蝗蟲(chóng)病毒經(jīng)口感染宿主后,可以在個(gè)體與個(gè)體之間實(shí)現(xiàn)有效的傳染,并且蝗蟲(chóng)病毒的宿主專一性比較強(qiáng),安全性高,對(duì)人、家畜、家禽和農(nóng)作物等都安全無(wú)害。目前,從蝗蟲(chóng)體內(nèi)分離出來(lái)的病毒包括痘病毒(poxvirus)和列晶病毒(crystalline array virus) 類群。我國(guó)最早在1981年黃傳賢報(bào)道的新疆西伯利亞蝗蟲(chóng)痘病毒,該病毒無(wú)紡錘體,是 B 屬病毒?;认x(chóng)痘病毒是應(yīng)用于蝗蟲(chóng)生物防治的主要昆蟲(chóng)痘病毒,是由 亨利Henry 于 1966 年從黑血蝗 Melanoplus sanguinipes 體內(nèi)分離獲得。自此之后,又有十幾種蝗蟲(chóng)痘病毒被相繼發(fā)現(xiàn),如西伯利亞蝗痘病毒(Gomphoceru sibiricnsEPV)、亞洲小車蝗痘病毒(Oedaleus asiaticus EPV)、意大利蝗痘病毒(Calliptamus italicus EPV)等。相較于病原細(xì)菌和真菌,蝗蟲(chóng)痘病毒是細(xì)胞內(nèi)寄生。蝗蟲(chóng)痘病毒較難大量生產(chǎn),是限制應(yīng)用于實(shí)際防治工作的主要問(wèn)題。這一次的蝗災(zāi),并不會(huì)對(duì)我國(guó)形成嚴(yán)重威脅。在過(guò)去的40多年來(lái),盡管我國(guó)局部地區(qū)蝗災(zāi)時(shí)有發(fā)生,但并沒(méi)有形成遷飛危害和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。需要注意的是,非洲、中西亞和南亞發(fā)生的蝗災(zāi)是由沙漠蝗造成的。而在我國(guó)主要分布的蝗蟲(chóng)種類為飛蝗,所以我們不必過(guò)度擔(dān)心。但要時(shí)刻做好準(zhǔn)備,畢竟沒(méi)人知道下一次災(zāi)難會(huì)何時(shí)襲來(lái),又會(huì)源于哪個(gè)物種。如果能利用好微生物這一自然資源,解決自然帶給人類的問(wèn)題,那就兩全其美了。石旺鵬,譚樹(shù)乾.蝗蟲(chóng)生物防治發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào),2019,35(03):307-324.周永興.蝗蟲(chóng)災(zāi)害的生物防治現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].林業(yè)建設(shè),2008(06):12-15.關(guān)注:蔓延中的非洲蝗災(zāi):影響、預(yù)警與應(yīng)對(duì), 國(guó)家治理周刊朱營(yíng)輝:利用綠僵菌制劑防治草原蝗蟲(chóng)的研究進(jìn)展,Xiao Hu, Guohua Xiao, Peng Zheng, Yanfang Shang, Yao Su, Xinyu Zhang, Xingzhong Liu, Shuai Zhan, Raymond J. St. Leger, and Chengshu Wang (2014). Trajectory and genomic determinants of fungal-pathogen speciation and host adaptation. PNAS, 111, 16796-16801. 作者:郭肖 誰(shuí)能想到,我國(guó)人民治理蝗蟲(chóng)的方法是養(yǎng)雞鴨… 觀察者網(wǎng)
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