蝗蟲為何總是集體行動(dòng)?

時(shí)間:2012-07-05 10:11來(lái)源:羊城晚報(bào) 作者:張?zhí)锟?點(diǎn)擊: 載入中...

 


 

  “蝗災(zāi)”至今仍肆虐。上一世紀(jì)中葉,阿爾及利亞曾出現(xiàn)過(guò)有史以來(lái)最大的一次蝗災(zāi),一共200億只蝗蟲組成的蝗群猶如一片會(huì)飛的烏云,密密麻麻地覆蓋住400平方公里的田野,每天吞食的食物數(shù)以萬(wàn)噸計(jì)!最近廣東雷州、湛江一帶也領(lǐng)教了蝗蟲的囂張。


  蝗蟲最為可怕的地方,莫過(guò)它們的集體行動(dòng)。一只兩只或者幾十只蝗蟲對(duì)人類、莊稼、植物都構(gòu)成不了威脅,但如果有上萬(wàn)只蝗蟲步調(diào)一致地行動(dòng),大肆咀嚼它們途經(jīng)地方的植物、莊稼,就會(huì)造成滿目瘡痍,赤地一片,甚至攻城略地,這便成了“蝗災(zāi)”。


  “蝗災(zāi)”每一次都造成巨大損失。2004年西部非洲也曾發(fā)生蝗災(zāi),造成25億美元的巨大經(jīng)濟(jì)損失,當(dāng)時(shí)僅控制蝗災(zāi)這一件事,就投入了6000多萬(wàn)美元。2006年6月,澳大利亞曾遭遇75年來(lái)最嚴(yán)重的蝗蟲災(zāi)害。蝗蟲吞吃了維多利亞全省1/4的農(nóng)作物,造成的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)20億澳元。當(dāng)時(shí)蝗蟲在澳大利亞的集體行動(dòng),甚至包括統(tǒng)一繁殖,有些地區(qū)的蝗蟲卵覆蓋了成片的土地,連綿長(zhǎng)達(dá)20公里,面積大如整個(gè)西班牙。


  研究發(fā)現(xiàn),蝗蟲造成災(zāi)害首先需要有數(shù)量,其次需要一致行動(dòng)。


  多年來(lái),人們對(duì)蝗蟲的統(tǒng)一行動(dòng)很不理解,因?yàn)榛认x沒(méi)有語(yǔ)言,也沒(méi)有統(tǒng)一的思維,更沒(méi)有統(tǒng)一的指揮,它們?yōu)楹文芙y(tǒng)一行動(dòng),并且爭(zhēng)先恐后,步調(diào)一致,造成深重災(zāi)難?


  為了解開這個(gè)謎,澳大利亞悉尼大學(xué)的杰羅姆·布爾和英國(guó)牛津大學(xué)的研究人員組成了一個(gè)研究小組,想要弄清是什么機(jī)制在觸發(fā)和促使蝗蟲統(tǒng)一行動(dòng),希望可以找到有效治理蝗災(zāi)的新方法。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中觀察蝗蟲幼蟲的發(fā)育情況,把不同數(shù)量的幼蟲放置于一個(gè)80厘米寬的環(huán)形活動(dòng)場(chǎng)所,并用DV拍攝它們的行動(dòng)。當(dāng)蝗蟲的幼蟲數(shù)量較少時(shí),它們只是沿著場(chǎng)地轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去。但是,當(dāng)幼蟲密度達(dá)到每平方米25只時(shí),它們便開始如同一只蟲子一樣以偶然自發(fā)的固定方向沿場(chǎng)地行進(jìn)。


  這類似于蝗蟲在野外的行動(dòng)。但在野外它們是約每平方米有50只蟲子時(shí)才會(huì)一致行動(dòng)。研究人員因此發(fā)現(xiàn)了控制蝗蟲的一種方法:在每平方米蝗蟲密度少于50只時(shí)就開始采取滅蝗行動(dòng),如噴灑殺蟲劑,這樣便有可能會(huì)以最小的成本控制和減少蝗蟲有規(guī)模攻擊的危害。


  有趣的是,當(dāng)每平方米的幼蟲達(dá)到75只時(shí),它們便不再會(huì)各自不自覺地改變方向,反而開始集體一心一意地向一個(gè)方向前進(jìn)。這意味著蟲子越多,其前進(jìn)的方向越好確定,也表明在一個(gè)生物群體太多的情況下,通常它們會(huì)別無(wú)選擇地“隨大流”,或喪失主觀意識(shí)。


  但是為什么生物個(gè)體的密度到達(dá)一定量時(shí)就會(huì)采取一致的集體行為?研究人員稱目前尚不能圓滿解釋。


  生物的群體或一致性行為,是在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中以適者生存的方式保存并遺傳下來(lái)的。比如,統(tǒng)一行動(dòng)有利于自己和整個(gè)生物種群的生存和繁衍。鳥兒集體飛行就有助于相互照顧和飛行順利,如大雁南飛時(shí)會(huì)排成人字形或一字形。這種集體行為不僅限于蝗蟲,很多動(dòng)物會(huì)像蝗蟲這樣一致行動(dòng),原因都是有利于它們進(jìn)食、繁育、遷移和避免被食肉動(dòng)物獵殺。例如非洲草原上的斑馬、羚羊等集體大遷徙,就有利于它們的生存和不被食肉動(dòng)物獵殺。人類也有類似的集體行動(dòng)趨向。當(dāng)人類數(shù)量不多時(shí),人們?cè)诖蠼稚闲凶咚坪鹾茈S意。但人數(shù)達(dá)到一定密度后,他們就會(huì)自然形成一個(gè)隊(duì)列,人們甚至?xí)秸{(diào)一致地行進(jìn)。


  對(duì)于蝗蟲來(lái)說(shuō),情況特殊之處在于,它們既是食草動(dòng)物,又是會(huì)吃掉同類的動(dòng)物。它們?cè)陲w行過(guò)程中,如果想要避免被同類吃掉,最好的辦法就是保持平行的統(tǒng)一行動(dòng)。


 

(責(zé)任編輯:陳冬梅)
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