蚜蟲吸食樹葉、草葉,牛羊同樣會(huì)采食樹葉、草葉等,當(dāng)牛羊采食時(shí),蚜蟲會(huì)被吃掉嗎?人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn),蚜蟲可以感知到哺乳動(dòng)物呼出的高溫高濕氣體,并迅速逃逸。它們是怎么做到的?近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了蚜蟲逃逸的機(jī)理,研究成果發(fā)布在《中國科學(xué):生命科學(xué)(Science China-Life Sciences)》上。
中國農(nóng)科院植保所抗蟲功能基因研究與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究人員介紹,蚜蟲是典型的變溫動(dòng)物,對(duì)環(huán)境溫度變化極為敏感。蚜蟲的生存適宜溫度范圍較廣,但最適活動(dòng)溫度通常在20℃至25℃之間,溫度過高或過低均會(huì)對(duì)其生理功能和行為產(chǎn)生不利影響。有趣的是,蚜蟲能夠通過“預(yù)接觸逃逸行為”感知牛羊等哺乳動(dòng)物接近時(shí)呼出的高溫(38-39.5℃)和高濕(超過70%)空氣,從而迅速從植物上掉落以避免被捕食。
然而,蚜蟲感知快速溫度變化的神經(jīng)與分子機(jī)制并不明確。為此,科研人員利用人工呼吸裝置模擬試驗(yàn)、電生理試驗(yàn)等方式,首次揭示了蚜蟲抵御哺乳動(dòng)物的“熱力警報(bào)”策略背后的機(jī)制。當(dāng)牛、羊等捕食者呼出高于37℃的熱氣流時(shí),蚜蟲通過觸角分子感應(yīng)器即時(shí)捕捉威脅,其中高敏亞型感應(yīng)器充當(dāng)核心探測(cè)器,瞬間觸發(fā)蚜蟲種群墜落式“空降逃生”行為。這套熱敏閃避系統(tǒng)使蚜蟲在攻擊降臨前完成戰(zhàn)略撤離。破解分子感應(yīng)器的超敏溫度解碼機(jī)制,不僅重構(gòu)了昆蟲威脅感知的理論框架,更為解析昆蟲生存策略提供了新視角。
該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。