作者:李維薇(中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所)
文章來源于科學(xué)大院公眾號(ID:kexuedayuan)
——
溫馨提示:本文對部分涉及的蟲類圖片做了隱藏處理,嚴(yán)重恐蟲的讀者可以放心點(diǎn)開閱讀哦~
編者按:
今天是全國土地日,土地日是國務(wù)院確定的第一個(gè)全國紀(jì)念宣傳日,今年的宣傳主題是“節(jié)約集約用地,嚴(yán)守耕地紅線”,耕地事關(guān)我國的糧食安全。為了糧食安全,除了保護(hù)耕地,我們還要跟很多害蟲進(jìn)行沒有硝煙的戰(zhàn)爭,比如本文的主角。
近3年來,有一只妖蛾子頻繁被包括農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在內(nèi)的國家部委“點(diǎn)名”,來勢洶洶的它,著實(shí)引發(fā)了一場無硝煙的糧食戰(zhàn)爭。
它是誰?它就是2021年預(yù)計(jì)見蟲面積4000萬畝的草地貪夜蛾,其英文名是fall worm(秋粘蟲),拉丁名叫Spodoptera frugiperda,隸屬鱗翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae),灰翅夜蛾屬(Spodoptera)。除了知道它的本名外,我們要想在這場保衛(wèi)糧食的戰(zhàn)爭中取得勝利,還得先查查它的“戶口”,摸清它的“家底”。
“小東西長得真別致”(圖片來源:作者拍攝)
哪里來的妖蛾子?
1797年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并命名了草地貪夜蛾,其主要分布于美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū),是美洲重大糧食害蟲之一。可以說是人類的“老冤家”了。作為聯(lián)合國糧農(nóng)組織通報(bào)的世界性重大害蟲,草地貪夜蛾本事兒可不一般。在2006—2018年間受災(zāi)最嚴(yán)重的年份里,草地貪夜蛾導(dǎo)致巴西玉米減產(chǎn)34%,洪都拉斯玉米減產(chǎn)40%,阿根廷玉米減產(chǎn)更高達(dá)72%。2018年,草地貪夜蛾在美國造成玉米減產(chǎn)20%。
在2016年以前,美洲以外的地區(qū)都沒有草地貪夜蛾分布的報(bào)道。但這妖蛾子不甘心偏安一隅,在時(shí)機(jī)成熟的時(shí)候便打算走遍全球。2016年至2018年,草地貪夜蛾剛走出美洲大陸,就肆虐了非洲44個(gè)國家,所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失超過130億美元。
2018年5月,草地貪夜蛾首次來到亞洲。先后到了印度,緬甸,泰國,也門和斯里蘭卡等地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),其所導(dǎo)致的受害面積約200萬公頃,部分地區(qū)造成玉米減產(chǎn)10%以上。
草地貪夜蛾的罪惡征程還在繼續(xù)。2018年12月底,草地貪夜蛾的先遣部隊(duì)來到中國云南省探查。2019年1月,其鬼鬼祟祟的先遣隊(duì)被我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了行蹤,當(dāng)年,在全國至少26個(gè)?。ㄊ小^(qū))1524個(gè)縣(區(qū))見蟲。2020年2月,草地貪夜蛾在我國的見蟲面積已經(jīng)是同期的90倍。2021年春季,西南地區(qū)降水偏多,江南華南降水偏少,這都有利于草地貪夜蛾持續(xù)在我國繁殖并造成危害,我們實(shí)在不可掉以輕心。
妖蛾子的秘密武器
那么,草地貪夜蛾為什么能夠這樣遠(yuǎn)涉重洋,為害一方呢?或許可從它的蟲生入手,了解原因。
草地貪夜蛾是一種完全變態(tài)昆蟲,生長過程主要分為卵、毛毛蟲、蛹、蛾子四個(gè)階段。在不同階段,草地貪夜蛾都裝備了秘密武器。例如,草地貪夜蛾的淡黃色卵表面覆蓋有麟毛,可以阻擋外部傷害,起到了很好的保護(hù)作用;在最長的幼蟲階段中,隨著體型的長大,它尾部上如同麻將四筒一般的點(diǎn)會(huì)變得更加明顯,身上的剛毛會(huì)更加濃密,腹足上的趾鉤數(shù)量也會(huì)增加,為其行動(dòng)力提供了保障。
處于毛毛蟲階段的草地貪夜蛾(圖片來源:作者自制)
妖蛾子最強(qiáng)防御期就是蛹期。在這一階段,它鉆入泥土或其他隱蔽處,為自己武裝上了一個(gè)棕紅色的蛹?xì)?,具有很?qiáng)的防水性,防御性也大大增強(qiáng);破蛹成蛾后,草地貪夜蛾“修成正果”,變成了名副其實(shí)的妖蛾子。此外,灰色的迷彩外套為其在夜間活動(dòng)披上了一套絕佳的偽裝服。這些秘密武器無疑增加了防治的難度,也讓妖蛾子十分猖狂。
妖蛾子:我餓的時(shí)候,
連自己兄弟姐妹都吃!
除了秘密武器,草地貪夜蛾還會(huì)通過蛻皮讓自己變得更強(qiáng)。經(jīng)過6次的蛻皮之后,草地貪夜蛾能讓身體變得更大。并且,每次蛻變都可使食量翻倍。到了草地貪夜蛾3-6齡(蛻皮一次為一個(gè)齡期)的時(shí)候,就是它作為大胃王吃相畢露的階段。
被草地貪夜蛾啃食過的葉片(圖片來源:作者拍攝)
在這一時(shí)期,它會(huì)張開萼片般的利嘴,瘋狂啃食植物芯葉和幼嫩部位。更為可怕的是,它們不但吃植物,在密度大時(shí),它們還會(huì)自相殘殺,殺死自己的兄弟姐妹,吃相別提多難看了。另外,草地貪夜蛾還具有以下特征:
1、特別能生
從不足芝麻大的卵到破繭成蛾,草地貪夜蛾只需短短一個(gè)月的時(shí)間。并且,這只妖蛾子能生能養(yǎng),一年四季都可繁殖,且數(shù)量驚人。母蛾一次可以產(chǎn)出100-200粒蟲卵,短暫的一生可產(chǎn)出900-1000粒蟲卵,可謂蟲丁興旺,兒孫滿堂,真是昆蟲界的超生游擊隊(duì)。
2、特別能飛
妖蛾子還擁有騰云駕霧的本領(lǐng)。借助氣流,它每天晚上可飛行上百公、上千公里,堪稱是飛蛾中的“戰(zhàn)斗機(jī)”。另外,蛾子的幼蟲雖不能飛行,但可通過爬行、在植物間吐絲懸掛等方式進(jìn)行遷移,成千上萬的幼蟲如行軍一般在田間擴(kuò)散,瘋狂啃食,給莊稼帶來“滅頂之災(zāi)”。
3、特別會(huì)搭便車
2016年草地貪夜蛾首次逃離美洲,入侵非洲。根據(jù)對氣候條件的分析,季風(fēng)是由非洲吹向美洲,這與草地貪夜蛾的擴(kuò)散方向不符。無論是成蟲自主飛行,還是借助氣流飛行,這段距離并不支持妖蛾子遷飛入境。因此,科學(xué)家推測,草地貪夜蛾從美洲入侵非洲是通過國際貿(mào)易的途徑“搭便車”被無意引入的,這種不買票就悄悄搭乘人類物流網(wǎng)的方式,幫助其實(shí)現(xiàn)了在100多個(gè)國家廣泛傳播的野心。
4、特別能“扛揍”
2020年期間筆者與云南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作,完成了云南省芒市草地貪夜蛾幼蟲腸道可培養(yǎng)細(xì)菌種類及對抗生素的敏感性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),草地貪夜蛾5齡幼蟲腸道內(nèi)可培養(yǎng)的細(xì)菌有3門5科5屬6種,其中,變棲克雷伯氏菌是草地貪夜蛾幼蟲腸道的優(yōu)勢種細(xì)菌。變棲克雷伯氏菌對青霉素、紅霉素和氨芐西林存在明顯的耐藥性,這也表明草地貪夜蛾存在天然耐藥性基因。
真的拿妖蛾子沒辦法嗎?
雖然草地貪夜蛾妖性十足,卻也可防可控。自它選擇來到了我國作妖,便逃不出科技實(shí)力和生物多樣性資源的考驗(yàn)。例如,筆者研究的夜蛾黑卵蜂就是草地貪夜蛾的一大克星,夜蛾黑卵蜂可以把自己的卵產(chǎn)在草地貪夜蛾卵內(nèi),將這妖蛾子扼殺在搖籃狀態(tài)。
夜蛾黑卵蜂寄生草地貪夜蛾卵(圖片來源:作者自制)
此外,筆者和云南生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作,進(jìn)行了異色瓢蟲幼蟲對草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲的捕食作用的研究,發(fā)現(xiàn)異色瓢蟲 1 齡幼蟲對草地貪夜蛾卵的日最大捕食量平均有25.6 粒,4 齡幼蟲對草地貪夜蛾 2 齡幼蟲的日最大捕食量為 33.3頭。這表明,異色瓢蟲幼蟲對草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲具有較好的控制效果,可用于對草地貪夜蛾的防控實(shí)踐。有讀者可能會(huì)問,可以召喚可愛的小雞小鴨來對付妖蛾子嗎?遺憾的是,因?yàn)榻苹牟莸刎澮苟甓嗖卦谛娜~里,所以家禽一般吃不到,拿它沒辦法。
從寄生昆蟲的挖掘到捕食天敵的發(fā)現(xiàn),再到有關(guān)性誘劑、農(nóng)藥的研發(fā),科研人員從各方位打出了一套防控草地貪夜蛾的組合拳。因此,只需按照早發(fā)現(xiàn)、早布局、全面監(jiān)測、全力撲殺,分區(qū)施策、聯(lián)防聯(lián)控的要求,優(yōu)化監(jiān)測防控措施,大力推進(jìn)統(tǒng)防統(tǒng)治與應(yīng)急防治,結(jié)合生物生態(tài)控制,就可以最大限度降低草地貪夜蛾的危害損失。2021年,國家提出了針對草地貪夜蛾的專項(xiàng)防控技術(shù)方案,確保草地貪夜蛾不造成大面積北遷危害,將玉米生產(chǎn)總體危害損失控制在5%以內(nèi)。
遇到這妖蛾子,我可以直接用手抓嗎?
2019年期間,筆者與中國科學(xué)院武漢病毒所合作完成了草地貪夜蛾的病毒研究。萬幸的是,妖蛾子雖可惡,但其體內(nèi)不存在對人體有傷害的病毒,所以用手去抓蟲,也不會(huì)受病毒的危害。當(dāng)然,也不要想著靠吃來消滅妖蛾子。(它們看起來也沒有那么好吃)
轉(zhuǎn)眼間,我們又將迎來防治草地貪夜蛾的關(guān)鍵時(shí)期,一場“蟲口奪糧”的戰(zhàn)爭又將打響,包括科研人員在內(nèi)的多方力量將再一次奮斗在保衛(wèi)糧食的一線。你可能會(huì)問,如何為打贏這場糧食戰(zhàn)爭貢獻(xiàn)自己的力量?或許,發(fā)現(xiàn)妖蛾子及時(shí)報(bào)告,積極參與防治知識的宣傳,珍惜來之不易的糧食,都是值得肯定的答案。
參考文獻(xiàn):
[1] 李維薇,劉佳妮,桂富榮,和淑琪,陳泉燕,何桂武,陳斌.中國面臨外來生物入侵挑戰(zhàn)與防控對策研究——以草地貪夜蛾為例[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2020,36(12):120-126.
[2] 徐天梅,符成悅,蘇造堂,肖關(guān)麗,李維薇,陳斌.云南草地貪夜蛾擴(kuò)散區(qū)與首發(fā)地種群腸道細(xì)菌群落組成結(jié)構(gòu)及多樣性的比較[J].植物保護(hù),2020,46(04):116-125.
[3] 趙英杰,符成悅,李維薇,張立敏,杜廣祖,陳斌,李正躍.異色瓢蟲幼蟲對草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲的捕食作用[J].植物保護(hù),2020,46(01):51-54+86.
[4] Shi, J., Li, W., Wang, Y. et al. Meta-Transcriptome Profiling of Novel Invasive Pest Spodoptera frugiperda in Yunnan, China. Virol. Sin. 35, 240–244 (2020). https://doi.org/10.1007/s12250-019-00188-z