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首次鉴定黑尾胡蜂的报警信息素:捕食者与猎物共用化学报警信号

发布时间:2024-11-22
来源:化学生态学研究组

生物入侵对生物多样性和食品安全构成了严重威胁,胡蜂通常具有较强的飞行能力和适应能力,近年来已有多种胡蜂发生了生物入侵,其中,体型较大的胡蜂一般具有更大的破坏性,因此大型胡蜂入侵备受关注黑尾胡蜂Vespa soror主要分布于亚洲东南部,是世界上体型最大的胡蜂之一,有剧毒,2019年春,加拿大温哥华岛首次发现黑尾胡蜂,科学家通过模型预测表明,如果不尽快消灭它们,胡蜂将会迅速在北美扩散,这对当地蜜蜂的生存将构成巨大威胁。黑尾胡蜂的雌蜂有着长达8毫米的毒针(图1),与毒针相连的毒腺里储藏有大量的毒素,这些毒素可导致过敏性休克,进而可能导致肝肾衰竭。黑尾胡蜂在攻击时会释放报警信息素,招唤同伴群起而攻之,因此,报警信息素使得黑尾胡蜂变得极度危险。黑尾胡蜂的报警信息素至今没有报道,该研究通过气相色谱-质谱联用气相色谱-触角电位联用、触角电生理测定和野外生物活性测定,发现黑尾胡蜂蜂毒中的5主要挥发戊醇、异戊醇、2-庚醇、2-壬醇和酸异戊酯引发黑尾胡攻击行为的主要化学成分

蜜蜂是黑尾胡蜂最喜欢的猎物之一,黑尾胡蜂会以集群作战的方式捕食蜜蜂,当一只黑尾胡蜂发现蜜蜂巢穴,它会在蜜蜂巢门口留下标记很快召集数十只同伴集体攻击巢门口守卫的蜜蜂黑尾胡蜂有坚硬的角质层保护蜜蜂的蛰针无法刺穿,凭借发达的上颚,一只黑尾胡蜂每分钟能杀死数十只蜜蜂,在黑尾胡蜂的群体进攻下,由上万只蜜蜂的蜜蜂群只需几个小时就会被屠杀殆尽(图2)。

蜜蜂也使用报警信息素进行报警,其中,酸异戊酯和2-壬醇是蜜蜂报警信息素的重要成分因此蜜蜂和黑尾胡蜂共用了部分报警信息素成分。这种化学信号的共享可能使双方能检测到对方的报警信号,为研究跨物种的化学通信带来了可能。研究不仅增进了我们对黑尾胡蜂化学通讯的理解,也为入侵物种的管理和生物多样性的保护提供了新线索。相关研究结果Identification of alarm pheromone components of the southern giant Asian hornet,Vespa soror,a major pest of honey bees发表在Insect Science上,中国科学院西双版纳热带植物园以下简称“版纳植物园”)董诗浩研究员为该论文第一作者,谭垦研究员和加州大学圣地亚哥分校James C. Nieh教授为通讯作者该研究得到了版纳植物园“十四五”规划、彩云博士后创新项目和国家自然科学基金的资助。

1.黑尾胡蜂的

2. 黑尾胡蜂攻击蜜蜂蜂巢


本文作者:董诗浩

责任编辑:张维静
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