我们喜欢研究的10种昆虫

由:约翰Perritano

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恭喜你,卑微的蚊子:你是我们人类经常研究的昆虫之一,因为你传播的疾病。现在你走吧。
auimeesri / iStock /思想库

下一次蚊子攻击你,怪你自己。因为你的基因组成,所以你很美味。根据2015年4月发表在《公共科学图书馆·综合》上的一项研究,一个人的DNA是这些虫子为什么咬人或不咬人的决定性因素之一。伦敦卫生和热带医学学院的研究人员让37对双胞胎把手放进装有20只嗜血雌蚊的试管中。血液中含有蚊子繁殖所需的蛋白质。虫子每只手都闻了一下。它们飞向一些人的手,而远离另一些人的手[来源:斯坦].

具体来说,蚊子对相同DNA的同卵双胞胎的吸引力是相同的,而对相同DNA的异卵双胞胎的吸引力是不同的。这告诉科学家,基因是它们为什么咬人或不咬人的决定因素,这可能会在一些人身上产生天然的驱虫剂。研究人员说,下一步是识别这些基因,然后可能将它们作为一种新型驱蚊剂的基础[来源:斯坦卡普兰].

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这个实验只是对蚊子进行的众多科学调查中的一个。无论研究人员是在研究它们的分类、生物学、对生物农药的反应还是其他什么,蚊子都是地球上被研究最多的昆虫之一,但它们不是唯一的昆虫。以下是10个领先的榜单。

10:黑脉金斑蝶

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一群帝王蝶在它们的越冬地
JHVE照片/ iStock /思想库

一个多世纪以来,君主蝴蝶达那俄斯plexippus)受到了严格的科学审查,主要是因为它们的迁徙习惯和不断减少的人口。落基山脉以东的帝王蝶每年秋天从美国和加拿大迁徙到墨西哥。在向南迁徙的过程中,经常有数万只大象落在一棵树上。但随着时间的推移,它们的数量逐年减少,主要原因是栖息地遭到破坏。就在20年前,10亿只帝王蝶从美国或加拿大飞到墨西哥。它们的数量现在锐减了90%以上。因此,科学家们研究了橙色和黑色颤振鸟的行为,它们的生物学和环境,试图找到增加它们数量的方法[来源:总值].

科学家们尤其担心的是,黑脉金斑蝶赖以生存的马利筋地被破坏了。研究人员说,在过去的15年里,中西部马利筋植物的数量下降了58%,这与帝王蝶减少了81%有关。研究还表明[//www.feetulcer.com/question357.htm]草甘膦除草剂的使用正在破坏蝴蝶沉积在每棵马利草植物上的黑脉金斑蝶卵。此外,转基因耐草甘膦玉米和大豆的种植增加,正在挤占马利筋的田地[来源:Pleasants和Oberhauser总值].

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9:头虱

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一只孤独的人头虱子
©Robert Pickett/Visuals Unlimited/Corbis

头虱人头癣)几千年来一直让人头疼。这种没有翅膀,六条腿,吸血的昆虫把它们的家建在头皮因为食物丰富,环境温暖潮湿。在美国,每年有600万至1200万3至11岁的儿童患虱子[来源:疾病预防控制中心].

许多科学家都在研究这种细菌对各种治疗方法的抵抗力。马萨诸塞大学阿默斯特分校的环境毒理学和化学教授约翰·克拉克(John Clark)发现,一些虱子已经变异成了“超级虱子”。克拉克说,一种特定的突变使头虱能够抵抗两种杀虫剂,除虫菊酯和拟除虫菊酯,这两种杀虫剂在许多非处方治疗中都有发现。克拉克估计,美国90%的头虱都有这种突变[来源:克拉克].

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8:蜜蜂

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没有你,我们的庄稼就完蛋了。
przemekklos / iStock /思想库

世界各地的昆虫学家花了很多时间研究蜜蜂的蜜蜂),因为它们在农业中扮演着重要的角色。这些嗡嗡作响的昆虫不仅对蜂蜜的生产很重要,而且它们还是作物的主要传粉者。在美国,所有传粉昆虫为经济贡献了大约240亿美元。其中,蜜蜂为130多种水果和蔬菜作物授粉,贡献了150亿美元[来源:白宫].蜜蜂为80%的开花作物授粉,占人类食物的近33%[来源:博兰].失去它们会对我们所有人产生负面影响。如果它们灭绝了,蜜蜂会带走大部分授粉植物。

很多研究都集中在蜂群衰竭失调(CCD)。当蜂群中除蜂王外的所有(或几乎所有)成年蜜蜂都死亡时,就会发生CCD。没有人知道CCD发生的确切原因,但科学家们正在寻找各种病原体、寄生虫和环境压力源的答案。

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除了作物问题,研究蜜蜂的生物学、进化和生理学可能对人类健康有益。一些医生使用蜂毒治疗自身免疫性疾病和关节炎[来源:农业防御联盟]。例如,新泽西州雷德班克蒙茅斯疼痛研究所的医学主任在20世纪80年代花了两年时间用蜂毒治疗108名关节炎患者。Christopher Kim博士发现,大多数患者在接受12次注射后病情有所好转,但此类治疗仍值得进一步研究[来源:唐尼].

7 .火蚁

为红色进口火蚁女王让路。这只蚁后和她的蛋在实验室里被拍了下来。"width=
为红色进口火蚁女王让路。这只蚁后和她的蛋在实验室里被拍了下来。
©Alex Wild/Visuals Unlimited/Corbis

臭名昭著的红色进口火蚁Solenopsisinvicta)最早在20世纪30年代抵达美国,可能是搭乘一艘巴西货船[来源:国家地理].从那以后,它们被证明是许多社区的生态噩梦,尤其是在南方。它们能在数小时内攻击动物并剥光尸体。此外,火蚁是掠夺者,作为一个群体攻击和刺痛。它们的毒液是有毒的,会燃烧。这些蚂蚁穿越了许多州,破坏了当地的生态系统,破坏了土壤中的植被,并使某些物种灭绝。仅在德克萨斯州,红火蚁每年就造成大约12亿美元的损失[来源:TAMU].

研究人员致力于通过遗传、化学和非化学手段消除和控制害虫。一项研究甚至还研究了家庭疗法,如在地上撒上咖啡渣、肉桂、苏打水或辣椒粉是否能击退蚂蚁。结论?除非,正如一位昆虫学家指出的那样,你真的用苏打水淹死了蚂蚁[来源:威廉姆斯].

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6:树虫

在不列颠哥伦比亚省的Yoho国家公园,你可以看到一场森林大火在山的一侧留下的不寻常的图案。这场大火是对山松甲虫出没的森林地区进行的一次有控制的燃烧。"width=
在不列颠哥伦比亚省的Yoho国家公园,你可以看到一场森林大火在山的一侧留下的不寻常的图案。这场大火是对山松甲虫出没的森林地区进行的一次有控制的燃烧。
©Andy Clark/路透社/Corbis

杀死树木的昆虫应该有自己的分类。山松甲虫(Dendroctonus ponderosae)、翡翠灰螟虫(Agrilus planipennis)、舞毒蛾(Lymantria dispar),更多的物种正在破坏世界上的森林,这就是为什么科学家们花大量时间研究它们的行为和生物学。2012年,一种不到一分钱大小的甲虫——翡翠白蜡树蛀虫,出其不意地袭击了康涅狄格州,在该州的白蜡树上钻孔产卵。这些甲虫在幼虫发育的每个阶段都吃掉了成千上万棵树[来源:].

多年来,舞毒蛾已经破坏了东部数以百万计的硬木拱门。在加州,微小的多食性射孔虫(一种仙甲虫)抵制了所有的根除努力。它们不吃树的木头。相反,它们会钻地道,然后沉积真菌孢子,然后收获这些孢子来喂养幼虫。真菌蔓延,导致树木死亡。用杀虫剂杀死孔虫很困难,因为树木可以保护昆虫免受致命化学物质的伤害。科学家们甚至研究了性信息素是否能引诱它们出来[来源:].

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大多数关于这些和其他致树死亡的害虫的研究都集中在消灭上。例如,北亚利桑那大学的研究人员研究了声音如何阻止破坏西部松树的树皮甲虫大军。虽然皇后乐队、枪炮与玫瑰乐队和拉什·林堡的声音倒着播放并没有阻止甲虫,但甲虫自己的声音录音却起到了作用。一旦它们听到自己的声音,甲虫就停止交配、挖洞和进食。少数人逃走了。有些人互相残杀[来源:麦金农].

5:蛆虫

在蛆疗法中,青瓶蝇的幼虫在被应用于伤口之前被悬浮在水中。"width=
在蛆疗法中,青瓶蝇的幼虫在被应用于伤口之前被悬浮在水中。
©Louise Murray/Visuals Unlimited/Corbis

几个世纪以来,人们使用蛆虫用于医疗目的。这种细菌有助于清洁伤口和防止感染。这些难看的生物很擅长做这些事,因为它们只吃死亡组织。抗生素出现后,蛆被扔进了历史的垃圾箱。然而,现在蛆虫在现代医学中的应用正在上升。事实上,美国联邦药物管理局早在2004年,它们就被批准作为“医疗器械”使用。2013年发表的一项研究得出结论,蛆在手术后清除死亡组织的效果比医生用手术刀和剪刀更好。另一项研究表明蛆虫的分泌物可以对抗一些病原体,这有助于阻止感染[来源:阿诺德].

此外,法医昆虫学家对蛆和成年苍蝇情有独钟。由于苍蝇是尸体开始分解时最先到达的昆虫,因此弄清楚哪种物种会定居在尸体上并产卵是很重要的。不同种类的苍蝇出现的时间不同,生长速度也不同。最先出现在尸体上的是绿头苍蝇和肉蝇。尸体分解的时间越长,出现的苍蝇就越多[来源:].

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4:蟑螂

不管你对蟑螂有什么反应,你都必须尊重它们的生存能力。"width=
不管你对蟑螂有什么反应,你都必须尊重它们的生存能力。
defun / iStock /思想库

你可能会认为,在大约3.5亿年的时间里,已经没有什么可以了解的了蟑螂(布莱托帝顺序)。不是这样的。科学家一直在研究它们。他们研究它们的分类学、生物学和生态学。他们观察他们如何行动和吃什么。研究人员观察了它们的生殖器、肛门板和腹部。

范德比尔特大学(Vanderbilt University)的研究人员在2007年进行了一项研究,重点研究了细菌的学习方式。研究人员教个别蟑螂喜欢薄荷,而不是它们通常喜欢的香草。科学家们以24小时为周期训练这些昆虫。他们发现,晚上接受训练的人比早上接受训练的人记忆力更好。科学家们确定蟑螂的记忆与它的昼夜节律周期密切相关,通常被称为生物钟[来源:范德比尔特大学].另一项研究发现,当蟑螂被隔离时,它们会变得闭关自守。他们喜欢呆在家里。它们吃得也更少,而且无法判断雌性什么时候想要交配[来源:Lihoreau等人。].

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3:瓢虫

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吃那些蚜虫,女士!
Henrik_L / iStock /思想库

你最后一次驱赶瓢虫(瓢虫科)或踩它的屁股是什么时候?可能永远不会。大多数人都喜欢瓢虫。有5000个物种,有很多值得爱的。它们五颜六色的圆顶使它们成为野外最容易辨认的昆虫。北达科他州甚至宣布瓢虫为该州的昆虫。然而,没有人比农民更喜欢这种虫子了。瓢虫是丰盛的食客,吃蚜虫(植物虱子),螨虫和其他破坏作物的害虫。然而,并不是所有的瓢虫都是有益的。许多物种自己以植物为食。 The Mexican bean beetle destroys beans. The squash beetle, eats, you guessed it, squash [source:国家地理].

科学家研究瓢虫的原因有很多,比如试图弄清楚为什么一些常见的物种变得越来越罕见。其他科学家正在试验如何让瓢虫代替杀虫剂。在日本,研究人员培育了不会飞的瓢虫,这样农民就可以把它们用作非化学生物农药。科学家们用了30代的时间培育出了这种虫子,它们停留在植物上,吞噬其他虫子。这种不会飞、吃虫子的瓢虫已经将日本芥菜菠菜作物的损害减少了90%。张春].

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2:欧洲玉米螟

破坏性的欧洲玉米螟毛虫证明了它的能力。"width=
破坏性的欧洲玉米螟毛虫证明了它的能力。
©视觉无限/Corbis

像飞蛾一样的欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)是你从未听说过的被研究最多的昆虫之一。欧洲玉米螟于1917年在波士顿首次被发现,它搭乘匈牙利和意大利的玉米来到美国。从那时起,它就成为了美国东部和加拿大的害虫。欧洲玉米螟颜色为黄色和褐色,翼展约为一英寸。它的幼虫喜欢吃不同作物的叶子,尤其是玉米。

每年控制玉米螟及其造成的损失的成本约为10亿美元。科学家们最想知道的是如何阻止或控制这种病毒的传播。他们研究了这种昆虫的交配习惯和饮食,以及它是如何传播的。他们的一些研究重点是使用转基因玉米,这种玉米可以从这种细菌中产生一种杀虫蛋白苏云金杆菌.这种蛋白质保护植物免受昆虫的侵害[来源:宾夕法尼亚州立大学Bessin].

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1:果蝇

你可以说,科学要感谢这些在世界各地的科学实验室里无处不在的小苍蝇。照片上的这一对显示了不同的眼睛颜色表现型。"width=
你可以说,科学要感谢这些在世界各地的科学实验室里无处不在的小苍蝇。照片上的这一对显示了不同的眼睛颜色表现型。
©Carolina Biological/Visuals Unlimited/Corbis

也许没有任何一种昆虫,甚至蚊子,像果蝇一样被广泛研究(黑腹果蝇).科学家们已经研究果蝇100多年了。他们已经能够了解遗传学以及如何治疗某些疾病,包括肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、帕金森症,阿尔茨海默氏症以及亨廷顿舞蹈症。

果蝇很容易被理解,并被用作人类的替身。这是因为我们和苍蝇有75%的基因相同。美国有数百个实验室致力于果蝇研究。科学家们不仅对这种细菌的基因组成感兴趣,而且对其生物学也很感兴趣。此外,它们很容易处理,科学家可以保存数百万个而不占用太多空间。他们不能用大鼠或小鼠来做这些[来源:快乐的北卡罗来纳大学教授。

更多信息

作者注:我们喜欢研究的10种昆虫

在我写这篇文章的时候,亚洲瓢虫的尸体散落在我办公室的地毯上。它们在这里几乎没有食物,几天内就会死去。为什么会有虫害?科学给出了答案。我的房子是黄色的,正因为如此,它就成了虫子的灯塔。研究表明亚洲瓢虫喜欢明亮的表面和建筑物中阳光充足的部分,这就是为什么每年春天它们来敲门时我都要用吸尘器把它们吸走。我很高兴它们不是蟑螂。

相关文章

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