作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2020/1/20 18:32:46
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蚜虫的天敌甲虫可帮助挽救铁杉林
 
铁杉是北美地区饱受害虫残害的树木之一。自1980年起,它就受到一种来自日本球蚜的大面积攻击,这种外来物种以吸食针叶中的糖分为生,可使杉树致死。
 
球蚜肆虐过后,使得自阿巴拉契亚山脉到新英格兰南部地区的铁杉林无一幸免。近期,密歇根地区又见蚜虫,使数以百计的铁杉树再次陷入危机之中。
 
为了挽救铁杉林,许多科学家将赌注压在了为了生物防治上:引进一个或多个物种以减少球蚜种群。
 
上世纪90年代,加拿大不列颠哥伦比亚省的研究人员发现,一种米粒大小的黑色甲虫,它会啃食蚜虫的卵和若虫。自此,科学家们在整个东部地铁杉林中饲养并投放了40多万只甲虫,并观察对于蚜虫种群的影响。
 
为了观察甲虫是否真的对蚜虫起到伤害和防治作用,弗吉尼亚理工学院暨州立大学的昆虫学家Scott Salom带领研究小组前往了9个投放地,从佐治亚州北部到新泽西州,那里甲虫种群已经建立起来。研究人员在一些蚜虫泛滥的铁杉树枝周围放置网袋,以防捕食者靠近。然后,从2014年到2018年,他们对有网袋和无网袋的树枝进行监测。
 
萨洛姆说,数据显示,未套网袋的蚜虫卵受到了甲虫袭击,这是“一个良好开端”。研究人员上个月在《生物防治》杂志上报告说,总体来讲,甲虫吞吃掉未套网袋树枝上近30%到40%的蚜虫卵。
 
尽管如此,萨洛姆和其他研究人员并没有觉得生物防治蚜虫工作取得了胜利。他们发现,这种甲虫吞吃蚜虫的数量远不足以减少该种群的数量。
 
铁杉球蚜每年产2代,一代在冬季,一代在春季。而甲虫每年只在冬季捕食蚜虫,春夏季则要钻入土中休眠。因此,春夏季蚜虫种群数量可以反弹增长。
 
此外,康奈尔大学的昆虫学家Mark Whitmore说,这种甲虫在蚜虫灾害前线的北部森林中,还没有建立起良好的种群,而这些森林现在正处于蚜虫入侵的前线。
 
Whitmore和其他研究人员正在努力建立两种来自北美洲西部的食蚜蝇种群,它们刚好和甲虫互补,可以在春夏季捕食蚜虫。如果该种群在东部森林中成功建立,它们可能成为“北部最重要的蚜虫捕食者之一”。
 
尽管甲虫项目面临着种种挑战,但是如果成功,可能有助于开创一个先例。目前,大多数控制入侵昆虫的努力都依赖于寄生和拟寄生(拟寄生是指寄生者进入寄主体内吸收营养并把寄主逐渐杀死的寄生现象)虫。它们在目标生物中产卵,并完成生命周期。
 
如果Salom研究小组能够在其研究结果上证明甲虫确实能够拯救铁杉林,这将是一个利用捕食性昆虫成功进行生物防治的罕见例子。
 
在大规模使用生物防治之前,研究人员通常会对其潜在风险和效益进行评估和研究。Salom说,团队在林中引入甲虫之前,在实验室里对它进行了严格的检查。不过,哈佛森林生态学家Aaron Ellison指出,在生态系统中引入外来物种可能会产生无法预料的后果。例如,引进的外来甲虫,就与原产于东部森林的甲虫进行交配。而Salom研究小组回收的甲虫中,约有2%是这种混血儿。
 
Salom说,研究人员正在计划进行后续研究,以确定这些引入的甲虫是否真的在改善铁杉林的健康状况。
 
相关论文链接:https://doi.org/10.1126/science.aba9143
 
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