荷叶圆圆1980
说起蝗虫这种动物，很多人可能会很讨厌，特别是非洲和亚洲部分地区的农民们。因为最近这段时间，一场规模空前的蝗灾在非洲和亚洲一些地区爆发，蝗虫群所到之处，遮天蔽日，把农田里的作物和附近的植被都啃个精光。很多技术落后的地区的人们，面对这些除不尽的昆虫，根本束手无策，只能望天哀叹。
但是，万物终有两面性，蝗虫对于农民来说是害虫，但是对于一些专注于研发排爆设备的科学家们来说，可是宝贝。最近，来自美国密苏里州华盛顿大学的一个研究小组，对一种蝗虫进行“生物黑客入侵”并控制了它们，利用这种昆虫身上复杂的嗅觉系统，用来检测爆炸性化学物质。
传统的化学传感仪器，俗称“电子鼻”，已经发展了几十年，应用于医学、安全和环境监测。这种传统仪器的升级目前似乎已经到达了瓶颈阶段，研发科学家们不得不另辟蹊径，用新的方法开发出新一代的检测仪器。
科学家巴拉尼·拉曼（Barani Raman）和他的同事们对当地的一种蝗虫进行了研究，它们发现这种昆虫的生物嗅觉系统的检测能力完全优于传统的工程设备。因此，他们希望能够通过改造这种蝗虫，来开发新的检测手段。
在最近发表的一篇研究论文中，研究人员描述了他们如何将蝗虫暴露于不同的化学蒸气中，包括炸药三硝基甲苯（TNT）和2,4-二硝基甲苯（DNT），以及非热爆炸物，如热空气和苯甲醛。
研究人员发现，这些蝗虫的每个触角上大约有50000个嗅受体神经元（ORNs），这些嗅受体神经元能快速够检测到这些化学气味。在检测的过程中，电信号很快被传送到昆虫大脑的触角叶。通过在大脑的这一部分连接电极，研究人员能够区分蚱蜢的不同反应，并将它们与不同的化学气味联系起来。
通过连接的电极，这些信号被放大，并通过一个被绑在蝗虫身上的一个小仪器进行无线电传输，科学家们就能在电脑屏幕上很清楚地看到这些信号的变化。整个化学识别过程几乎是瞬间完成的，只需几百毫秒。
研究团队在实验过程中也遇到了一些障碍。经过7个小时的炸弹探测，蝗虫变得疲惫不堪并死亡，而且蝗虫身上的小仪器会限制它的移动。因此，为了让研究小组测试炸弹探测是否在不同的地点起作用，蝗虫被安置在一辆可遥控的小车子上面。这辆小车子搭载着昆虫“排爆小能手”，穿梭在化学气味浓度不同的区域，科学家们就能检测出蝗虫感应到的信号的变化。
最终研究小组成功地证明了，每一只蝗虫的检测准确率都比传统的检测仪器要高。研究人员还发现，蝗虫群体发挥的作用更大。他们发现，只有一只蝗虫的准确率高于60%，但是结合多只蝗虫的数据可以显著地改善检测性能。当蝗虫的数量超过7只时，平均准确率达到了80%。
万物皆有两面性，科学研究的目的就是将世间一切事物的好的一面发挥到极致，将坏的一面的影响降到最低。很显然，在对蝗虫的研究上，我们看到了这一点。
健康&平安
还记得日行150公里、巴基斯坦因它进入紧急状态的沙漠蝗吗？从去年到今年6月，沙漠蝗从非洲之角到伊朗南部和印巴边境，蔓延到20多个国家和地区。1平方公里的蝗群1天就能吃掉万人的口粮，该地区1190万人的粮食供应受到直接威胁。
蝗虫为何能够聚集在一起？解放日报•上观新闻记者获悉，最近，中科院动物研究所康乐院士团队通过分析群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物，鉴定到了一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味，其释放量低但生物活性非常高——4-乙烯基苯甲醚（4VA）。4VA能够响应蝗虫种群密度的变化，随着种群密度增加而增加，甚至它的产生可由4-5只散居飞蝗聚集而触发，具有很低的诱发阈值。该研究发现和确立了4VA是飞蝗群聚信息素，而过去报道已知的其它化合物都不具备群聚信息素的所有条件，这项研究被认为是昆虫学研究的一个重要突破，相关论文2020年8月12日在国际知名学术期刊《自然》发表。
蝗灾与旱灾、洪灾并称我国历史上的三大自然灾害，曾造成严重的农业和经济损失。当下，在世界范围内，蝗灾仍然对农业、经济和环境构成重大威胁。尽管蝗灾与人类发展历史长期相伴，但是真正在科学上对蝗灾成因的认识不足百年。国际著名昆虫学家和蝗虫学之父尤瓦洛夫发现，飞蝗之所以成灾，是因为蝗虫可以从低密度的散居型转变为高密度的群居型。在尤瓦洛夫提出蝗虫型变理论之前，人们误把散居和群居蝗虫认为是两个不同的物种。散居型蝗虫因密度较低，不发生迁飞，一般被认为无害。群居型蝗虫一旦形成就会导致蝗灾发生，蝗群大规模移动或迁飞则导致更大范围的蝗灾发生。
上世纪七十年代，科学家们才逐步认识到群聚信息素可能是蝗虫聚集的最关键因素。经过50多年几代科学家的不断努力，有几种化合物被认为可能是蝗虫的群聚信息素，这些信息素被命名为蝗醇、蝗酚等。但是，这些化合物中没有一个符合群聚信息素的所有标准，特别是没有野外种群验证的证据。
康乐院士团队在飞蝗触角上的四种主要感器类型中，发现了4VA特异引起锥形感器的反应。在蝗虫的上百个嗅觉受体中，他们发现定位在锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。当使用基因编辑技术敲除OR35后，飞蝗突变体的触角与锥形感器神经电生理反应显著降低，突变体也对4VA的响应行为和吸引力丧失。
那么4VA在户外和自然环境中能够吸引和聚集蝗虫吗？研究人员将含有4VA的诱芯布置在田间，通过室外草地双选和诱捕实验证明了4VA对实验室种群在户外具有很强的吸引力。进而，他们将诱芯直接布局到蝗虫野外发生区天津北大港，大范围的区块实验再一次证明4VA不仅能吸引野外种群，而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。
审稿人对文章分别给予了高度评价，一位匿名审稿人认为“研究聚焦于一个极具吸引力的生物学问题，在这个领域取得了非常重要的进展”；一位透明审稿人是国际著名神经生物学家、美国科学院院士、美国洛克菲勒大学莱斯莉•沃斯霍尔教授，她在审稿意见中明确表示“这项工作做出了令人兴奋的发现，找到了一个人们长期寻找的蝗虫群聚信息素分子。文章包含了令人吃惊的多个层次的研究，我给予我无条件的支持，这项杰出的工作不要有任何拖延应该优先在《自然》杂志上发表。”。
该研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘，而且使得对于蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。长期以来，人们对于蝗灾的防治主要依赖化学杀虫剂大规模的喷施，而不合理的化学农药的使用对食品安全、生态系统和人类健康产生了巨大的负面影响。康乐院士团队的这项研究将从多个方面改变人们控制蝗灾的理念和方法：利用人工合成的信息素可以在田间长期监测蝗虫种群动态，为预测预报服务；利用人工合成的信息素可以诱集蝗虫，并在诱集带集中使用化学农药或生物制剂将其消灭，从而极大地减少化学农药的使用；根据4VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集；嗅觉受体OR35的发现，为使用基因编辑技术建立4VA反应缺失的突变体成为可能，这种突变体长期释放到野外就可能在重灾区建立起不能群居的蝗虫种群，既在野外维持了一定数量的蝗虫，又达到可持续控制的目的，将环境保护与害虫控制有机地结合起来。因此，4VA和它的受体的发现将极大地改变防治蝗虫的对策和技术。
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1、触角是蝗虫感觉系统的重要组成部分,有着嗅觉、触觉、味觉及感受气流、CO2、湿度和温度功能；
2、蝗虫科通过触角选择食物、取食、躲避危险、寻觅配偶及为子代选择栖息场所一系列适应性行为；
3、飞蝗食性很杂，主要取食禾本科和莎草科植物。
扩展资料：
蝗虫习性：
蝗虫一般属于兼性滞育昆虫，多以卵在土壤中的卵囊内越冬，仅诸如日本黄脊蝗、短脚斑腿蝗少数种类以成虫越冬。在1年中发生的世代数，取决于该物种的生物学特性与不同地区的年有效积温、食物、光照及其各虫期生长发育情况。例如亚洲飞蝗在我国分布区1年发生1代。
成虫与蝗蝻的食性相同，均为植食性，而且成虫期补充营养强烈，约占一生总食量的75%以上。它们以咀嚼式口器咬食植物叶片和花蕾成缺刻和孔洞，严重时将大面积植物的叶片和花蕾食光，造成农林牧业重大经济损失。
参考资料来源：百度百科-蝗虫
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