养鸭子就能解决蝗灾,到底靠不靠谱?

从2019年底开始,发源自阿拉伯半岛的大规模蝗灾在东非蔓延,2020年2月已经席卷印度和巴基斯坦,大有逼近我国边境之势。这个时候,很多人把2000年新疆用鸭子防治蝗灾的老新闻翻了出来,鸭子一时间在网上成了扫蝗的灵丹妙药,更有人扬言,只要养70万只鸭子就不怕东非蝗灾来犯!

还有的吃货都安排好了,“蝗军”来了我们可以一边吃蝗虫大餐,一边养鸭子治蝗,等蝗灾过去了,再把鸭子做成烤鸭,岂不美哉!

东非蝗灾:沙漠蝗(群居型)

蝗灾,与水灾、旱灾并称为三大自然灾害,自古以来就是社会难题,而这次东非蝗灾规模之大更是史无前例。要真像网友说的,养鸭子就能轻松应付,这真是拿各国政府和专家的智商开玩笑!

新疆鸭子治蝗的真相

2000年新疆爆发蝗灾的时候,5月份曾有3万只鸭子从浙江运过去支援,这是事实。这些年鸭子为新疆治蝗做出了重大贡献,这也是事实。然而这些不是全部的事实。

新疆维吾尔自治区政府在《中国牧业通讯》2000年08期发表的简报上称,各级政府共动用大型机械农药喷雾器11台、人工喷雾器3.4万余台,使用农药160余吨,动用鸡40万只、鸭1.4万只。然而,蝗灾形势依然十分严峻,防治进展缓慢。可见,一些报道说几万只鸭子就轻松解决了新疆蝗灾,未免有夸大其词之嫌。

2000年新疆蝗灾的主角:意大利蝗

新华社2001年7月13日的报道上称,鸭子用了两个月将乌鲁木齐附近3万亩草场的蝗虫控制住,这个速度对治理东非蝗灾来说还是太慢了。新疆蝗灾的主角是迁徙能力较弱的意大利蝗,而此次东非蝗灾是迁徙性极强的沙漠蝗,两个月就从东非扩散到了印度次大陆。

一些报道口口声声说鸭子能消灭大群蝗虫,然而配图里有遮天蔽日的蝗群,也有放牧的鸭子,就是没有鸭子大战蝗群的图,这是怎么回事?原来,鸭子治蝗主要就是在蝗虫聚飞之前起作用,将蝗虫在散居状态就控制住,对已经开始聚飞的大群蝗虫效果不大。

草地上的牧鸭

有人说,散居的蝗虫,群居的蝗虫,不都是蝗虫嘛,蝗虫密度小的时候就散居,密度大了就改群居。事实上,散居蝗虫和群居蝗虫真的很不一样,简直是两种生物。

散居蝗虫和群居蝗虫

散居蝗虫和群居蝗虫长得都不一样,以我国最常见的东亚飞蝗为例,散居的为绿色到棕色,与周围植被保持一致,群居的则为橙黄色,上面有黑色斑块。此外,群居蝗虫体型略小,跳跃和飞行能力都较强。此次东非蝗灾的主角沙漠蝗亦是如此。

沙漠蝗:群居型若虫(A)、成虫(B),散居型若虫(C)和成虫(D)

蝗虫在自然界算是弱者了,它有众多天敌。对蝗虫来说最好的选择就是散居,靠伪装色隐蔽自己。然而群居蝗虫却反其道而行之,将自己暴露在天敌的眼皮子底下,还脱掉了伪装色。按理说,当蝗虫集群迁飞,天敌们正好美餐一顿。然而,天敌们却放过了这唾手可得的美餐,根据中科院网站上的说法,很少有动物捕食群居蝗虫,而用群居蝗虫饲喂鸡、鸭,也往往会引发后者不适。

为了搞清楚群居蝗虫的御敌策略,中科院的康乐院士率领的飞蝗研究团队展开了深入研究,并将研究成果于2019年1月发表论文,在网上可免费阅读。

研究团队首先做了一个实验,把散居蝗虫和群居蝗虫同时栓在大山雀面前,让它捕食,结果70%的大山雀会优先捕食散居蝗虫。大山雀捕食蝗虫是慢慢啄食的,散居蝗虫受伤害比例高达90%,群居蝗虫只有40%。最后有60%的散居蝗虫被吃掉了,而群居蝗虫被吃的只有20%。

大山雀优先捕食散居型蝗虫

中科院的专家发现,群居蝗虫会释放出高浓度的挥发性有机物苯乙腈,而散居蝗虫几乎不合成苯乙腈。这是因为蝗虫体内的苯乙腈合成酶(CYP305M2)对种群密度非常敏感,这个酶只有在群居蝗虫体内才能保持活性,在散居蝗虫体内是失活的。

以往国外专家猜测,苯乙腈可能是一种蝗虫种内交流的信息素,起到将蝗虫聚集到一起的作用。然而这次我国专家的实验证明,东亚飞蝗对任何浓度的苯乙腈都没有趋化性,从而否定了这一猜测。专家们又接连做了四个实验,确定了苯乙腈起的是化学警告信号的作用,它就是群居蝗虫难吃的关键原因。

第一个实验,将散居蝗虫身上涂抹上苯乙腈,大山雀便不喜欢吃它了。

第二个实验,向群居蝗虫体内注射苯乙腈合成酶抑制剂,它就不能合成苯乙腈了。这时尽管它仍保持着群居蝗虫的外貌(黄+黑),但大山雀还是毫不客气地将它捕而食之。

第三个实验,在注射苯乙腈合成酶抑制剂的群居蝗虫身上再涂抹上苯乙腈,大山雀又对它失去了兴趣。

康乐院士团队的实验结果展示

最后一个实验,在甲虫幼虫身上涂抹上苯乙腈,大山雀竟也不爱吃它了,被啄食的频率下降了90%。

那么,大山雀为什么那么讨厌苯乙腈的气味呢?原来,苯乙腈是合成剧毒物质氰化物(HCN)的前体。氰化物是动物界的一种广谱毒素,具有毒性强、毒发快等特点。健康的群居蝗虫体内也是不含氰化物的,毕竟它也不想死。但它储存着大量苯乙腈,一旦遭鸟类啄食,就立即将苯乙腈转化为氰化物,身体中氰化物的浓度可升高11-14倍。

因此,群居蝗虫释放的苯乙腈就是一种化学警告信号,蝗虫以此来警告鸟类:不要吃我,我有毒,大不了同归于尽!

这种御敌策略对单只蝗虫的生存没有意义,因为不管氰化物能不能毒死鸟类,反正先把蝗虫自己毒死了。但是,单只蝗虫以自己的死亡警告了鸟类,保护了它的同类。

大山雀是东亚飞蝗的主要天敌,它们已经协同进化了千百万年。那些喜欢吃群居蝗虫的大山雀早就已经因食物中毒而被自然选择淘汰掉了,现在的大山雀自然就会觉得苯乙腈的气味很难闻,也会清楚群居蝗虫不能吃。

蝗虫御敌策略图解

这种御敌策略看似精妙,实际上不见得有多高明。事实上,群居蝗虫无论寿命还是生育力都比不上散居蝗虫,这是因为它们将大量的营养成本用到了保持高浓度的苯乙腈上。

所以说,蝗虫最佳生存策略还是散居,靠伪装色隐蔽。而当蝗虫密度过大,它们找不到足够吃的,才聚群迁飞。这个时候,以氰化物为化学武器就是蝗虫能够集结成大群的关键,否则它们一开始聚集就会被天敌消灭干净。

蝗虫的生物治理

我国对蝗灾的治理处在世界领先水平,20世纪70年代以来再没有发生大面积的蝗灾了。我国一直坚持环境改造与治理相结合。环境改造方面,主要是消除飞蝗最喜欢的产卵地——因干旱而裸露的河滩,同时翻耕草地将蝗虫卵深埋,使其无法孵化。

飞机喷洒农药

治理方面,有化学治理和生物治理两种方式。使用化学农药虽然不安全且污染环境,但优势是可以很快见效。因此当蝗虫在某地高密度发生,我国也会果断使用化学农药,防止聚飞成灾。

生物治蝗的主力军是微生物,即蝗虫的寄生虫。动物灭蝗方面有粉红椋鸟、鸡和鸭等,新疆一直采用人工筑巢的方式招引粉红椋鸟,近些年来牧养鸡、鸭治理草地蝗虫,都取得了很好效果。

生物治理主要作用是控制散居蝗虫种群密度,天敌本就是个“雪上加霜”的东西,对处在高峰期的猎物很难起到限制作用。无论是天敌还是寄生虫,杀死蝗虫都需要一定时间。群居蝗虫具有高繁殖率、高迁徙率等特点,一旦蝗虫开始聚飞,生物治理的效果就会大打折扣。

粉红椋鸟

鸭子治蝗,自古有之,但一直未能成为治蝗的主力军,我们既不能忘了鸭子的贡献,也不宜过分夸大鸭子的作用,对蝗灾盲目乐观。

这次蝗灾会进入我国吗?

我国蝗灾最多见的是东亚飞蝗,这也是康乐院士团队的研究对象。蝗种不同,生活习性和生理机制可能存在一些差异,对意大利蝗能否合成剧毒氰化物,目前尚未见相关研究。

东亚飞蝗(独居型)

国外专家早有发现,群居沙漠蝗也能释放高浓度的苯乙腈,这意味着沙漠蝗也是可以使用氰化物化学武器的。而且,由于沙漠蝗食谱很广,可以通过多吃有毒草料积累毒素,其毒性只会比东亚飞蝗更强。

目前,沙漠蝗大军已经逼近我国西南边境,它们会侵入我国吗?对此,康乐院士还是比较乐观的。一方面,我国不是沙漠蝗的传统分布区,历史上从未有过沙漠蝗的确切记录。另一方面,从南亚进入我国内地需要翻越青藏高原,沙漠蝗是热带蝗种,适应不了这种高山环境。因此,大家也不必太过担心。

但是,我们更不能盲目乐观。群居蝗虫不仅迁飞能力极强,更有化学武器助阵,这就是蝗害如此顽强,几千年都未得到根治的原因之所在,绝不是靠养些鸭子就能轻松解决的,人类对自然灾难一定要保持敬畏之心。氰化物对人体也是有剧毒的,在极低剂量下就能致死,食用蝗虫应注意选择无毒的散居蝗虫,吃货们的这顿蝗虫和烤鸭大餐还是算了吧!

?蝗虫也是一道美味

参考文献

  1. 魏佳宁、康乐、王宪辉等,2019. Phenylacetonitrile in locusts facilitates an antipredatordefense by acting as an olfactory aposematic signal andcyanideprecursor

  2. 中国科学院网站,2019. 动物所在蝗虫群体防御机制研究中获进展

  3. 新华社,2001. 灭蝗新法:牧鸭过后,蝗虫全灭

  4. E. Despland, 2005. Diet breadth and anti-predator strategies in desert locusts and other orthopterans

  5. 中科院动物研究所网站,2020. 康乐院士:沙漠蝗应不会对我国形成严重威胁

  6. 周永兴,2008. 蝗虫灾害的生物防治现状及发展趋势

  7. 张龙、严毓骅,2008. 以生物防治为主的蝗灾可持续治理新对策及配套技术体系

  8. 娄水清等,2013. 粉红椋鸟防控范围内草原蝗虫密度变化