此前美国密歇根州立大学(Michigan State University)的科学家表示,雄性海七鳃鳗利用一种人工合成的化学物质来吸引产卵的雌性海七鳃鳗,这种化学物质可以将它们诱入陷阱,并挫败这种破坏性入侵物种的交配过程。信息素,一种用来吸引配偶的化学气味,在昆虫世界中有详细的记载。密歇根州立大学渔业与野生动物教授李伟明(Weiming Li)的职业生涯大部分时间都在研究七鳃鳗发育良好的嗅觉。2002年经过4年的艰苦研究,团队公布了研究结果,详细描述了对雄性七鳃鳗用来吸引雌性的化学物质的分离和鉴定。团队使用同样的技术开发了一种信息素的合成版本,并测试了其中的一种成分作为七鳃鳗的控制。人工合成的信息素成分被称为3kPZS,其浓度与雄性释放的信息素一样,能吸引数百米以上的雌性,而且不受栖息地条件的影响。
博科园-科学科普:信息素的合成成本很高,“但要使它成功工作,只需要非常少量的信息素,这是非常有效的,每年只使用几百克,不到一磅。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。通过引诱可生育的雌性捕获人工合成信息素,渔业管理人员可以阻止它们交配并减少七鳃鳗的数量。合成的信息素也可以用来吸引雌性捕获作为食用鱼。在法国和葡萄牙,七鳃鳗被视为美味佳肴。五大湖渔业委员会希望在2010年前部署一种新的综合害虫管理控制方法,作为其七鳃鳗管理计划的一个里程碑,委员会认为,利用信息素调节产卵和迁移行为是最有希望的控制方法。所以我们对这种可能性感到兴奋。目前,七鳃鳗主要通过在淡水溪流中添加TFN来控制,TFN是一种杀死幼虫阶段的化合物。但是,在溪流中添加这种化学物质,以及七鳃鳗对TFN产生耐药性的可能性,都引起了环境方面的担忧。
图片:Kurt Stepnitz
像18英寸长的鳗鱼一样的海七鳃鳗,既能生活在盐水中,也能生活在淡水中,很可能是通过航运渠道进入五大湖的。它们在五大湖中没有天敌。寄生七鳃鳗依附于其他鱼类,如鲑鱼、鳟鱼和白鲑,并吸出鱼的体液。七鳃鳗的吸盘和锋利的牙齿在宿主鱼身上留下了疤痕,杀死了许多鱼。在某些情况下,七种被七鳃鳗攻击的鱼中只有一种能存活下来。一种海鳗可以杀死40磅甚至更多的鱼,它们导致了五大湖三种白鱼的灭绝。美国和加拿大政府每年总共在七鳃鳗控制上花费1000万到1500万美元。对我们来说,关注海鳗是有意义的,它是入侵物种的海报动物——非常具有破坏性,有效控制的成本非常高。而现在一组科学家已经确定了一种分子,它可能是控制入侵海七鳃鳗的关键。
来自密歇根州立大学、明尼苏达大学和西密歇根大学的研究人员对一种引导破坏性鳗鱼迁移的脂肪分子进行了研究。发表在新一期《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究结果可能会为更好地控制海七鳃鳗带来帮助。发现了一种信息素,一种脂肪酸衍生物,它是由海鳗幼虫释放出来的,并引导迁徙的成年人到产卵地,因为信息素连接了两个不同的生命阶段,并通过两个不同的栖息地传播,所以它有可能在成年七鳃鳗试图繁殖时干扰它们。科学家们怀疑这种气味剂存在了几十年,但这种气味剂的身份仍然难以确定。为了更好地理解这一发现的重要性,这里有一些关于海七鳃鳗及其迁移模式的背景知识。20世纪20年代,入侵物种从大西洋通过航运运河进入了上五大湖。
它们靠依附于其他鱼类,如鲑鱼和鳟鱼为生。一只七鳃鳗可以杀死40磅以上的鱼类,美国和加拿大政府每年花费大约2000万美元在五大湖控制它们。为了做出这一新的发现,科学家小组依靠美国鱼类和野生动物管理局、加拿大渔业和海洋和美国地质调查局收集了数万只海鳗幼虫。随后,科学家们开始了严格的提取信息素的过程,以识别信息素并在数据流中进行测试。新发现的信息素引导迁移的成年人游到上游的产卵地。一旦到达产卵地,雄性释放出“爱的气味”来吸引雌性。根据识别出的信息素合成的分子,对成年人的鼻子有强大的刺激作用,并且在万亿分之0.1以下,诱导了迁徙的成年人在溪流选择上的偏好。在七鳃鳗控制方面的应用潜力相当大,尽管我们还有一些工作要做,例如还不知道我们能在多大程度上利用这种信息素来超过或破坏七鳃鳗用来产卵的所有其他信号。
博科园-科学科普|参考期刊文献 :《美国国家科学院院刊》|研究/来自:密歇根州立大学,DOI: 10.1073/pnas.1803169115
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