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【原创】昆虫“抗-抗催欲剂”:告诉雄性伴侣何时有空羞羞

来源:中国数字科技馆

  

  一只雄性草盲蝽(右侧)靠近一只刚刚交配完的雌性。他通过触角接触对方腹部来获知其生殖状态。含有抗催欲剂的精液混合物稳定性差,所以雄性需要尽量靠近雌性。

  研究者们确认发现了一种信息素,由雌性昆虫在交配后释放出来告知雄性她们将什么时候再次交配。

  这种信息素是在西方一种害虫—豆荚草盲蝽中发现的。与之前的研究形成了反转,之前在雄性昆虫精液中发现了一种抗催欲剂,可以防止雄性昆虫骚扰交配后处于产卵期的雌性。

  E生活期刊在描述这种所谓的“抗-抗催欲剂”时表示:其发现将已知的昆虫生殖中的复杂的交流机制提高了一个层次。完全掌握这些机制对于草盲蝽的控制大有裨益,因为草盲蝽是一种有着破坏性的进食习惯的主要的农业害虫。

  在许多动物物种中,雄性都会保护雌性防止其与竞争对手交配,以保证后代是自己的。这种保护有时候可以是被动的,而且可以持续到雄性不在身边的时候。有些雄性昆虫会通过其精液传递一种抗催欲剂,抗催欲剂的味道会使雄性主动远离受精的雌性。   

  之前的研究表明,由于抗催欲剂的作用,与未交配的同类相比,交配第一天的雌性草盲蝽不太会被雄性盯上。“但是,这一效果只能持续几天的时间,”美国农业部农业研究服务处的昆虫学家、此研究的带头人科林•布伦特说:“过一段时间后,那些交配过的雌性就重具魅力了。交配五天后,她们跟没有交配过的雌性就没有差别了。但是这一过程是如何实现的,其中的机制还尚不明确。”  

  为发掘其中奥秘,布伦特与其同事们—来自耶路撒冷希伯来大学的约翰•拜尔斯和来自以色列农业研究组织的阿纳特•利瓦伊•扎达一起测试了交配后的雌性草盲蝽释放出来的刺激性气体。运用一种叫做气相色谱质谱联用的技术,结合行为测试,他们在处于交配后不同阶段的雌性身上发现了来自雄性的附属腺和精囊中的三种化合物 

  “我们的分析证实了之前发现的叫做十四烷基乙酸的抗催欲剂的存在,同时显示有另外两种化合物,来阻止其他雄性靠近刚交配完的雌性,”布伦特解释说:“雌性草盲蝽将其中一种化合物内部转化,然后释放出第三种化合物,这种化合物可以中和十四烷基乙酸的抗催欲剂作用,但同时并不会提高雄性对雌性的吸引力。 

  布伦特补充说虽然这是有记录的第一个“抗-抗催欲剂”案例,但这应该不是特例,其他例子之前只是被忽略掉了。 

  “当雄性草盲蝽进化出一种捍卫交配权的化合物时,雌性的进化则偏爱一种相反的机制,为雄性提供她们产卵后何时可以交配的准确的提示。”布伦特说。 

  “考虑到这种双向的化学信号系统的优势,其他的“抗-抗催欲剂”案例也会出现。这样这些机制反而可以为我们所用来对付这些害虫,通过改变他们行为来减少他们的数量。” 

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