蝗灾究竟是怎么形成的 蝗灾怎么形成的

蝗灾是怎么形成的(毕竟蝗灾是怎么形成的)
蝗虫离我们不远 。几只蝗虫加在一起不能称之为灾难 。灾难的定义中总有一个阈值 , 只有达到相应阈值的能力才称之为灾难 。
现在整个东非都被沙漠蝗虫的阴影所笼罩 , 现在已经影响到了7个东非国家 , 早早就达到了蝗灾的程度 。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 。
【蝗灾究竟是怎么形成的 蝗灾怎么形成的】东非的蝗灾来源:梵蒂冈新闻
蝗虫之所以这么怕洪水 , 是因为蝗虫能吃的太多 , 红豆博客是因为它们的数量太大 。一只沙漠蝗虫每天可以吃掉自己体重的食物 , 大约两克 。不要小看这个数字 , 因为蝗虫成群 , 数量众多 , 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
所以 , 了解蝗虫群体是如何形成的 , 有什么 可以让这个群体分崩离析 , 就显得尤为重要 。
你知道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 。
为了了解一个群体是如何工作的 , 有必要考察他们的行动特征 。
科学家杰罗姆·布尔对昆虫的集体行动有很多研究 。他曾经做过一个实验 , 把一些蝗虫放在一个圆形的盘子上来观察蝗虫的路径 。
刚开始的时候 , 如果只放几只蝗虫 , 它们在菜里的动作是无序的 , 到处爬 。
图片:https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
随着时间的推移 , 放置的蝗虫数量逐渐增多 , 群体的行进越来越平稳 , 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 , 蝗虫的行动越来越集体化 , 它们的活动方向也逐渐融合统一 。
根据这一现象 , 路易斯·戴森(Louise Dyson)及其团队在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 , 就能使它们的行动趋于统一 。换句话说 , 只要一只蝗虫发现自己被另外两只蝗虫包围 , 它的行动就会和另外两只蝗虫的行动一致 。
那么问题来了 , 为什么蝗虫的行为会随着蝗虫数量的增加越来越一致呢?
科学家们从Anabrus simplex获得了灵感 。
不要以为这种蟋蟀是好收成 。它们的生活习性和蝗虫没什么区别 。他们还有分组行军的动作 , 边行军边吃饭 。种子、花朵、其他昆虫的尸体和粪便都成了它们的食物 。蟋蟀能摧毁其路径上40%到50%的植物 。2003年 , 内华达州近1200万亩土地被它们侵蚀 。
如果这些食物在旅途中没了怎么办?他们如何生存?答案是吃掉对方 。因为他们本身就是“行军中的盐和包裹中的蛋白质” 。因为烦恼是吃出来的 , 它们的行进速度会随着数量的增加而加快 。
摩门教蟋蟀吃对方的照片来源:自然
因为摩门教蟋蟀和蝗虫有相似的行动 , 杰罗姆·布尔开始测试同类相食是否也会影响蝗虫的行为 , 使它们从无序走向有序 。
同样 , 杰罗姆·布尔(Jerome Buhl)利用沙漠蝗虫在圆盘中进行了高密度旅行实验 , 只是这一次 , 他切除了其中一些蝗虫的腹部神经 。腹部神经被切除的蝗虫 , 其运动能力会减弱 , 运动速度减慢 , 行为效力降低 。而行为效能低的蝗虫在群体行进时 , 往往会暴露出侧翼 , 而侧翼正是它们最薄弱的地方 。
蝗虫图像的形态结构来源:初中生物插图
实验表明 , 与头部或后腿朝向蝗群的蝗虫相比 , 侧面朝向蝗群的蝗虫更容易被吃掉 。这样 , 在高密度的情况下 , 如果一个群体中的任何一只蝗虫不和它的邻居粘在一起形成队形 , 就会暴露出它薄弱的侧翼 , 这样更容易被同类吃掉 。坚持队形 , 行为更有效 , 他们也会更安全 。所以现在你应该知道为什么蝗虫会聚集并造成无法估量的损失 。
密度低的时候 , 每平方米只有几只蝗虫 。它们可以在很大程度上相互躲避 , 可以作为独居生物四处活动 , 不用担心被吃掉 。但随着蝗虫数量的增加 , 群体数量变大 , 必然拉近同一领地蝗虫之间的距离 。在这种情况下 , 统一合作的活动是避免被吃掉的更佳选择 。
统一的活动过程还体现在蝗虫的生理变化上 。
因为是一种高密度的活动 , 蝗虫之间的接触是不可避免的 , 后腿的接触导致蝗虫血清素水平的升高 。动物实验表明 , 当动物体内血清素含量增加时 , 动物的相互攻击性明显降低 。这也是蝗虫避免同类相食 , 行为趋于统一的原因 。
血清白蛋白水平的升高也体现在外貌的变化上 。蝗虫的体表颜色从独居的绿色变成了群居的黄色 。他们的大脑也更大 , 腿更短 , 但耐力更强 。
蝗虫形态图像来源的变化:
此外 , 科学家还发现 , 一旦蝗虫的密度降低 , 它们就会恢复到独居时的样子 , 彼此保持距离 , 单独行动 。但群体离散行动的门槛远低于群体形成的门槛 。也就是说 , 蝗群容易形成 , 但很难分散 。
根据国家蝗虫防治规模 , 当蝗虫密度高于10只/m2时 , 需要采取飞机防治和地面防治相结合的 。如果上升到15头/平方米 , 就不得不进行紧急防治 , 可以在飞机上喷洒药物 。所以 , 不要等蝗灾来杀他们 。你要在独居的蝗虫开始成群聚集的时候 , 在一开始就做好准备 。
参考资料:
巴扎齐 , s . , 布尔 , j . , 黑尔 , J. J . , 安斯蒂 , M. L . , 剑 , G. A . , 辛普森 , S. J . , & ampCouzin , I. D. (2008年) 。蝗群的集体运动和同类相食 。当代生物学 , 18(10) , 735–739页 。doi:10.1016/j.cub.2008.04.035
戴森 , l , 耶茨 , C. A . , 布尔 , j 。McKane , A.J. (2015) 。蝗虫集体运动的开始被一个最小模型捕捉 。物理评论E , 92 (5) 。doi: 1个红豆博客0.1103/phys reve . 92 . 59999000001
t .林肯(2006年) 。推进行进中的蟋蟀 。自然 , 440(7080) , 38–38 。doi:10.1038/440038a
布尔 , j .森普特 , D. J. T . , 库津 , I. D . , 黑尔 , J. J . , 德斯普兰 , e .辛普森 , S. J. (2006) 。蝗虫行进中从无序到有序 。科学 , 312(5778) , 1402–1406 。doi:10.1126/科学
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