□丁佳 冯丽妃

一只蚂蚱有啥可怕？如果有人告诉你，这些在草丛里蹦蹦跳跳的小虫一天就能吃掉3.5万人的口粮呢？

看起来人畜无害的昆虫为何能突然成灾？千百年来，人们百思不得其解，只好将其归结为“天灾”。中国科学院院士、中科院动物研究所研究员康乐经过20多年的钻研，终于找到了蝗虫聚群成灾的奥秘。8月的《自然》（Nature）杂志发表了康乐团队的这一成果。

与旱涝齐名的第三大灾

蝗灾与旱灾、洪灾并称我国历史上的三大自然灾害，曾造成严重的农业和经济损失。

飞蝗是世界上分布最广泛的蝗虫，据我国近2000多年的历史记载显示，大规模的蝗灾发生过800多次，是非洲、亚洲、中东和澳大利亚的重要农业害虫。

而沙漠蝗虽然仅仅分布在非洲、中东、南欧和南亚地区，但危害的记载可以追溯到5000多年以前，这两种蝗虫灾害一直被认为是人类主要的瘟疫之一。

“蝗虫是世界性的害虫。”中科院动物所研究员戈峰介绍，大概平均每5年就发生一次蝗灾，历史上一些社会性事件都与蝗灾有关。例如1924年的一次蝗灾甚至导致南京铁路的一辆火车都开不动了。

蝗灾不仅仅存在于人们的记忆里。就在最近的2019年到2020年6月，沙漠蝗的爆发从非洲之角到伊朗南部和印巴边境，蔓延到20多个国家和地区。据联合国粮农组织判断，沙漠蝗蝗灾波及区域达26万多公顷，规模为25年一遇，1190万人的粮食供应受到直接威胁。近年来，俄罗斯、北美和南美也遭遇到当地蝗虫的袭扰，就在去年，历史上很少发生蝗灾的美国也中招了。

“我国也是飞蝗蝗灾的重灾区。”康乐说，“在世界范围内，蝗灾对农业、经济和环境都构成了重大威胁。”

尽管蝗灾与人类发展历史长期相伴，但人类对蝗灾成因的科学认识却并不与之相衬。1921年，国际著名昆虫学家和蝗虫学之父尤瓦洛夫发现飞蝗之所以能成灾，是因为蝗虫可以从低密度的散居型转变为高密度的群居型；而直到上世纪70年代，国际科学家才逐渐意识到，群聚信息素可能是蝗虫聚集的最关键因素。

几十年来，科学家一直在找这种关键的物质。

飞蝗为何“腾达”

最近，康乐团队分析了飞蝗群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物，在35种化合物中鉴定到了一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味，它是一种释放量低但生物活性非常高的化合物4-乙烯基苯甲醚（4VA）。

“我们发现，4VA这种信息素是群居型特异性释放的信息素，在散居型蝗虫中基本检测不到。但只要有4~5只散居型蝗虫聚集在一起，信息素的释放就可以启动，这说明它具有很低的诱发阈值。”康乐说，“我们认为，在野外可能只是小范围的蝗虫聚集就能开始释放4VA，继而招募更多的蝗虫加入进来，使蝗虫的群体越来越大。”

论文审稿人之一、美国科学院院士、美国洛克菲勒大学教授莱斯莉·沃斯霍尔评价称：“这项工作做出了令人兴奋的发现，找到了一个人们长期寻找的蝗虫群聚信息素分子。”

绿色防治照进现实

长期以来，人们对于蝗灾的防治主要依赖化学杀虫剂大规模的喷施。但康乐团队的这项研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘，而且使蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。

“我们发现，4VA是来源于蝗虫吃下去的植物，人工合成非常容易，也很便宜。”康乐说，利用人工合成的信息素可以在田间长期监测蝗虫种群动态，为预测预报服务；可以设计诱集带诱集蝗虫，并在诱集带集中使用化学农药或生物制剂将其消灭，从而极大地减少化学农药的使用；还可以根据4VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集。

同时，科研人员还在蝗虫的上百个嗅觉受体中，发现了4VA的特异性受体，利用基因编辑技术敲除这种受体后，飞蝗对4VA的响应行为和吸引力就丧失了。

这提示人们可以培养这种突变体飞蝗，并长期释放到野外，这样就可能在重灾区建立起不能群居的蝗虫种群，既在野外维持了一定数量的蝗虫，又达到可持续控制的目的，将环境保护与害虫控制有机地结合起来。