蝗灾是怎么产生的(蝗灾究竟是怎么产生的)
蝗虫离我们不远,几只蝗虫的聚集不能称之为灾难。在灾害的定义中,发生区域总有一个阈值,达到相应的阈值才能称为灾害。
现在整个东非都笼罩在沙漠蝗虫的阴影之下,已经影响了7个东非国家,很早就达到蝗灾的程度。对埃塞俄比亚来说,这是25年来最严重的蝗灾,而对肯尼亚来说,这是70年来最严重的蝗灾。
东非蝗灾的源头:梵蒂冈新闻
蝗灾之所以这么可怕,一是因为蝗虫太能吃,二是因为数量太多。一只沙漠蝗虫每天可以吃到相当于自身体重的食物,大约两克。不要低估这个数字,因为蝗虫数量很多。一平方公里的蝗虫一天可以吃掉大约3.5万人的食物。
图片:bbc.co.uk
因此,了解蝗虫群落是如何形成的,以及可以用什么方法使这个群落分崩离析,就显得尤为重要。
你知道有多少蝗虫会让它们从无序走向有序吗?科学家告诉你三个就够了。
要了解一个群体是如何运作的,我们必须观察他们的行为特征。
科学家杰罗姆·布尔研究了昆虫的集体行为。他曾经做过一个实验,把一些蝗虫放在圆盘上,观察蝗虫的行为路径。
起初,如果只放几只蝗虫,它们在菜里的行为就会乱七八糟,到处爬行。
图片来源:https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
随着时间的推移,蝗虫的数量逐渐增加,群体的行进越来越稳定,爬行方向也逐渐统一,虽然仍有少数个体处于无序状态。
图片:https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
但随着数量的增加,密度逐渐增大,蝗虫的行为越来越集体化,运动方向逐渐变得完全统一。
根据这一现象,Louise Dyson和他的团队在2015年提出了一个最小模型来描述它,只需要三只蝗虫聚集在一起,就可以使它们的行为趋于统一。换句话说,只要一只蝗虫在它周围发现另外两只蝗虫,它的行为就会与另外两只一致。
那么,问题来了,为什么他们的行动会随着蝗虫数量的增加而越来越统一呢?
科学家的灵感来自单纯鱼腥藻。
不要认为这种蟋蟀是好茬。它们的生活习性和蝗虫没有什么不同。它们也有成群行进的行为,边行进边进食,种子、花朵、其他昆虫的尸体和粪便成为它们的食物。猴子可以在它们经过的地方破坏40%到50%的植物。2003年,内华达州近1200万亩土地被它们侵蚀。
如果我们在旅途中食物用完了怎么办?他们靠什么生存?答案是互相吃掉。因为它们是“旅行盐和蛋白质的包裹”。因为害怕被吃掉,它们的行进速度会随着数量的增加而增加。
图片来源:自然
由于摩门教的蟋蟀和蝗虫的行为相似,杰罗姆·布尔开始测试食人是否也会影响蝗虫的行为,使它们从无序的活动转变为有序的活动。
同样,杰罗姆·布尔(Jerome Buhl)用沙漠蝗虫在圆盘中做高密度行进实验,但这一次,他切除了一些蝗虫的腹部神经。腹部神经被切除的蝗虫削弱了它们的机动性、移动速度和行动效率。但是效率低的蝗虫在群体行进时容易暴露侧翼,侧翼是它们最脆弱的地方。
蝗虫的形态结构图片来源:初中生物插画
实验发现,侧向面对蝗群的蝗虫比头部或后腿面对蝗群的蝗虫更容易被吃掉。因此,在高密度的情况下,如果一群蝗虫中的任何一只不和它的邻居保持队形,它就会暴露出它脆弱的侧翼,从而更容易被同类吃掉。通过保持队形,行动更有效率,他们也会更安全。所以现在你应该知道蝗虫为什么会聚集,然后造成不可估量的损失。
密度低的时候,每平方米只有几只蝗虫。它们可以很大程度上避开对方,像独居动物一样四处活动,而不用担心被吃掉。然而,随着蝗虫数量的增加,群体数量变大,不可避免地拉近了蝗虫信息资源与同站点网虫的距离。在这种情况下,团结合作的运动是避免被吃掉的最佳选择。
统一的运动过程也体现在蝗虫的生理变化上。
由于是高密度运动,蝗虫与蝗虫的接触是不可避免的,后腿的接触导致蝗虫血清素水平升高。动物实验表明,当动物体内血清素含量增加时,动物的相互攻击行为明显减少。这也是蝗虫在群居生活过程中避免同类相食,倾向于统一行动的原因。
血清素水平的升高也体现在外观的变化上。蝗虫的表面颜色从独居的绿色变成群居的黄色。他们的大脑更大,腿更短,但耐力更强。
蝗虫形态的变化图片来源:维基百科
此外,科学家还发现,一旦蝗虫密度降低,它们就会恢复到独居时的样子,彼此保持距离,独自行动。然而,群体离散行为的阈值远低于群体形成的阈值。也就是说,蝗群容易形成,但很难分散。
根据国家蝗虫防治标准,当蝗虫发生密度高于10只/平方米时,需采用飞机防治与地面防治相结合的方法。如果上升到15头/平方米,就要进行紧急防控,可以上飞机撒药。因此,不要等蝗灾来除掉它们。当独居的蝗虫开始成群聚集时,你应该在一开始就做好准备。
参考文献:
巴扎齐,s .,布尔,j .,黑尔,J. J .,安斯泰,M. L .,斯沃,G. A .,辛普森,S. J .,和库津,国际发展部(2008年)。《消失的迁徙带》中的集体运动和同类相食。当前商业智能,18 (10),735–739。DOI: 10.1016/J. Cub.2008.04.035
戴森、叶茨、布尔、麦克凯恩(2015年)。蝗虫集体运动的开始是由一个最小模型捕捉的。物理评论E,92(5)。doi:10.1103/physreve.92.052708
t .林肯(2006年)。推动行进中的蟋蟀。自然,440(7080),38–38。doi:10.1038/440038a
布赫,j .,苏姆波特,D. J. T .,库津,I. D .,黑尔,J. J .,德斯普兰德,e .,米勒,E. R .,&辛普森,S. J. (2006)。《行进的蝗虫》中从无序到有序。科学,312(5778),1402–1406。doi:10.1126/科学. 1125142
农业部办公厅关于印发《全国蝗虫灾害可持续控制规划(2014-2020年)》的通知
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