毛毛虫有能力在短时间内消耗大量的植物材料。毛毛虫用触角扫描周围环境,以便在恶劣的环境中安全地进食。瓦赫宁根大学研究中心的研究人员发现,毛毛虫的小“鼻子”也非常先进。这一见解有助于在不使用有害农药的情况下保护农作物。

研究人员发现毛毛虫的鼻子出人意料地复杂

昆虫学家亚历山大·哈维坎普(AlexanderHaverkamp)表示:“大白毛虫(Pierisrassicae)的‘鼻子’只有34个神经元,而同一种昆虫在进入成年阶段时大约有300,000个神经元。”“尽管如此,该器官的功能和大脑中处理信息的方式与成年蝴蝶同样复杂。”

参与嗅觉的神经元表面覆盖着称为嗅觉受体蛋白的特殊蛋白质。这些分子与其环境中的化学物质结合。然后,受体触发电脉冲,该电脉冲被发送到触角叶,触角叶是大脑中计算气味特性的区域。

触角叶由微小的室(肾小球)组成,这些室与其他脑细胞相连,有助于识别复杂的气味,例如花或叶。新研究发现,毛毛虫和蝴蝶的这些过程是相似的。

增加生存机会

哈维坎普解释说:“这使得毛毛虫能够检测到环境中的许多不同气味,从而提高了它们的生存机会,因为毛毛虫在被捕食者和有毒植物物质包围的高度敌对的环境中成熟。”“因为大白蝴蝶以对昆虫有毒的卷心菜为食,所以发达的嗅觉器官对于这种蝴蝶来说尤为重要。毛毛虫也必须能够准确识别特定的气味。”

这项发表在《昆虫科学》杂志上的研究增加了毛毛虫如何检测其环境的知识,并使改变昆虫的行为成为可能。因此,无需使用有害杀虫剂来对抗毛毛虫,农作物就可以得到保护。大型白色毛毛虫可以完全破坏卷心菜的收成。在世界某些地区,大型白色毛毛虫甚至威胁到整个地区的卷心菜收成。

行为改变

在卷心菜作物之间种植驱虫植物会影响毛毛虫的行为。再加上其他地方有毛毛虫喜欢的植物,毛毛虫可以被引诱远离农作物。像这样的无化学品作物保护策略需要详细了解这些昆虫实际上能闻到什么气味。

对大型白色毛毛虫嗅觉器官的研究仍在进行中。“我们从对嗅觉受体基因的研究开始——其中包含嗅觉受体分子的遗传信息——生态功能。我们希望这将为我们提供更多信息,了解哪些化学物质促使受体分子做出反应,以及嗅觉受体分子传递什么信息。卡特彼勒从他们那里收到,”哈维坎普说。“随着时间的推移,这有望使我们更好地了解毛毛虫的感官世界。”

最后,作者鼓励今年春天看到白色蝴蝶或毛毛虫的每个人花一点时间,尝试从昆虫的角度想象世界。