在植物-植食性昆虫-天敌系统中,化学信号被认为是最有效、最广泛的通讯媒介。蚜虫在遭遇天敌或外界干扰时,会释放报警激素,促使同种其他个体迅速逃离。这种经长期进化的利他信息素,在缺乏化学武器或肢体结构武器的情况下,是维持生存的必要条件。
中国科学院动物研究所戈峰研究组以小麦主要害虫——麦长管蚜为研究对象,模拟了未来大气CO2浓度加倍条件下,麦蚜种群和个体对蚜虫报警激素的响应。结果表明,在正常CO2浓度环境中,报警激素对麦蚜种群数量有显著抑制作用。但在高CO2浓度环境中,无论暴露于低频率还是高频率报警激素,麦蚜的种群密度及有翅蚜比例均未发生改变,麦蚜种群对报警激素的胁迫作用不敏感。产生这一现象的主要原因是麦蚜体内乙酰胆碱酯酶活性降低。
研究结果显示,未来大气CO2浓度升高将削弱麦蚜对报警激素的响应能力,即降低其对外界环境胁迫的反应能力。
该研究发表于国际生态学期刊《农业、生态系统和环境》(Agriculture, Ecosystems & Environment)。第一作者孙玉诚为种群生态与全球变化研究组助理研究员,通讯作者为戈峰研究员。研究得到了国家重大基础研究计划(973)、中国科学院知识创新工程重要方向项目和基金委创新研究群体项目的资助。