细菌促使粉虱快速演化

甘薯粉虱

亚利桑那州大学(university of Arizona)的研究小组最近在美国《科学》《Science》杂志上发表了他们的最新研究成果:在短短6年时间里细菌在甘薯粉虱(sweet potato whitefly,Bemisia tabaci)中迅速扩散,而那些被细菌影响的粉虱迅速发生演化,在生存竞争中比那些没被细菌影响的粉虱更有优势。

粉虱是一种对马铃薯有害的害虫,由其所导致的农作物破坏和害虫控制每年都要花费超过上百万美元。粉虱虽是昆虫(insect)的一种,但并不属于大多数人误解的苍蝇(fly)一类(因粉虱的英文whitefly字面意思就是“白色的苍蝇”)。在2000年,亚利桑那州只有百分之一的粉虱带有立克次体(Rickettsia)细菌,而到了2003年,这种细菌已经扩散到粉虱群体的一半,而今天,几乎所有的粉虱都带有这种细菌。

那些被细菌传染的粉虱能产更多卵,生长发育也更快,并且存活率更高。带细菌的粉虱还有另外一个特征,就是在后代中雌性的比例比雄性更多。这样能保证种群持续的快速增长以及拥有更大的存活几率,因为雄性能够寻找到更多的雌性配偶。

所有被细菌感染的群体似乎都导致了积极的作用。随着时间的推移,雌性后代为主导可能会成为一个限制因素,但因为细菌只是在母性系族中传播,所以从另一方面也是对粉虱有利的。

虽然粉虱的存活时间并不长,但细菌确实导致了粉虱在各个方面发生明显演化,并只在短短的6年时间,30世代中就发生了,相比一般的演化时间非常迅速,科学家把这种现象称之为“瞬时演化”“instant evolution” 。

这项研究的主要成员是亚利桑那州大学的博士后A. Himler与农业生命科学家学院的昆虫学教授M. Hunter。研究人员正试图把这一方法继续深入发展,将来有望利用其它细菌反过来对粉虱及其它害虫的进行防治工作。


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