不会说话的寄生蜂如何求偶？

出品：科普中国

作者：冰冰棒（中国科学院动物研究所）

监制：中国科普博览

生物有两个本能——生存与繁殖，其实观察生活与自然界中的任何一个现象并稍加思索，就可以发现，你正在观察的这个现象绝对可以归入生存与繁殖这两个本能之一。

鸟儿早起为了找食，人们奔忙为了生存，成年后又都会为了子女而付出全部。生存固然是根本，没有了自身的生存，一切都就没有了意义，但生存的最终目的还是为了繁衍后代，没有了繁殖，生命将无法延续。

（图片来源：Veer图库）

而对于大部分的生物来说，要想完成繁殖，首先得有个配偶。

对于我们人类来说，我们有着丰富的感情感知与语言表达能力，可以对爱慕的人直接说出欣赏与喜爱之意，快速便捷地完成个体之间的信息沟通与交流。

那对于进化较为低等的昆虫等物种而言，它们是如何完成求偶信息交流的呢？

（图片来源：Veer图库）

昆虫的求偶行为有哪些？

昆虫有着多种多样的求偶形式,包括一些奇特的动作、复杂的声音等。迄今为止，人类发现的昆虫求偶行为可大致分为以下几类:性信息素求偶、跳舞求偶、鸣曲行为、打鼓求偶、闪光求偶、以礼物求偶、决斗求偶等。而其中释放性信息素是最为常见的一种求偶方式，鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、同翅目及蜚蠊目中的部分昆虫都可以通过释放性信息素来求偶。

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然而，性信息素的组成成分到底是什么？这仍然是一个未知的科学问题。

与生俱来的神秘吸引——性信息素

近日中国科学院动物研究所的王琛柱老师团队使用化学、电生理学、分子生物学和行为学的知识，结合阐释了棉铃虫齿唇姬蜂的性信息素通信机制，鉴定出了齿唇姬蜂的性信息素主要成分为十四醛（tetradecanal，14:Ald）和2-十七烷酮（2-heptadecanone，2-Hep）。

利用气相色谱-触角电位（GC-EAD）、触角电位（EAG）和气相色谱和质谱联用（GC-MS）技术，研究人员的实验数据表明两种雌蜂体表组分14:Ald和2-Hep能够引起雄蜂触角明显的电生理反应，这种明显的电生理反应意味着雄峰不仅能够识别这两个化学物质，而且雄峰对这两个物质很有兴趣，也就是说雄蜂会对14:Ald和2-Hep做出明显的生理反应。

但这两种由雌蜂分泌出的化学物质并不会引起同性别的雌蜂的触角产生电生理反应。因此，研究人员就有了足够的理由去推测14:Ald和2-Hep是由雌峰分泌而来，特异性地去吸引雄峰的注意，而并不会被同性雌蜂所关注。

寄生蜂

（图片来源：Veer图库）

而进一步的行为实验表明，未交配的雄蜂对这两种化合物有明显的趋向反应，而雌蜂对其没有明显的行为反应。此外，雌蜂被清洗过后，就失去了对未交配雄蜂的吸引力，而将14:Ald和2-Hep这两种化合物对雌蜂身体进行涂抹后，雌蜂又基本恢复了对未交配雄蜂的吸引力。这证明14:Ald和2-Hep（1:4.6）是棉铃虫雌性齿唇姬蜂的两种性信息素组分。

雄峰：我有两根“天线”，用来寻找“另一半”

研究团队还鉴定出了负责接收感知这两个物质的受体——CchlOR18（负责感知14:Ald）和CchlOR47（负责感知2-Hep）。研究人员利用果蝇T1神经元表达了6个雄性特异高表达的气味受体，并依次用单感器记录了这6个气味受体的功能，发现表达CchlOR18或CchlOR47的果蝇T1神经元分别会对14:Ald和2-Hep产生明显的反应。

而利用RNAi技术，在雄性寄生蜂中敲除两个受体基因中任意一个的表达后，雄蜂对雌蜂的定位及判断能力明显下降；敲低两个受体基因的表达后，雄蜂则彻底失去对雌蜂的定位能力。这些实验证明了CchlOR18和CchlOR47分别是负责感受14:Ald和2-Hep的气味受体。

寄生蜂

（图片来源：Veer图库）

此外，该团队还发现齿唇姬蜂的性信息素可以与顺式-茉莉酮（ (Z)-jasmone，一种对该寄生蜂雌性具有强烈吸引力的化合物）共同作用，明显提高了齿唇姬蜂对棉铃虫幼虫的寄生效率。科研团队推测这种共同作用可能是通过促进雄性和雌性的聚集进而交配产卵来达成的。

据了解，团队也将在不久的未来，会在田野里对齿唇姬蜂的这一信息素对齿唇姬蜂种群的调控作用做进一步野外的实际求证与实验。

通过上述部分的实验数据，王琛柱老师研究团队不仅为我们揭示了齿唇姬蜂性信息素的通信机制，鉴定了齿唇姬蜂的性信息素成分及其受体，也为未来探究其他寄生蜂类昆虫的信息素通信机制和物种演化提供了研究思路，并且还为我们对其宿主-棉铃虫（一种主要的农业害虫）的种群调控及防治提供了新的科学依据与方向。相关研究以题为Sex pheromone communication in an insect parasitoid, Campoletis chlorideae Uchida 的研究论文形式，发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

所以说，如果你看到某只花丛间的小虫形单影只没有伴侣，未必是因为它长得不好看，也有可能是因为它“鼻子”不灵哦。

编辑：孙晨宇

（注：文中拉丁文部分应为斜体。）