小草蜢緣何能釀成大災

◎賀賀 ◎本刊記者 季江云

基因突變生禍端

性格溫和的獨居蝗蟲，青色是其保護色。

從今年春節開始的漫長“宅居”期間，除了令人揪心的疫情變化，很多網民還為蝗災糾結。許多自媒體以視頻、圖文等形式介紹沙漠蝗蟲已對非洲、中東和南亞等地造成的破壞。一直被國內網友譽為“巴鐵”的友好鄰國巴基斯坦在2月份還宣布進入滅蝗的“國家緊急狀態”。那么，蝗蟲為何會聚集成災？歷史上蝗災曾帶來哪些危害？現在科技發達了，我們怎么應對蝗災呢？

性格極端，能成災的群居蝗蟲，它們的身體是明黃色或棕黑色，這被稱為“警戒色”。

3月15日的央視報道稱，農業農村部、海關總署、國家林業和草原局日前印發沙漠蝗蟲防控預案，提出努力確保境外沙漠蝗蟲不進入我國，努力確保國內蝗蟲不暴發成災。預案提到要“按照中等偏重發生程度，提升防治準備級別，做好防治準備”，要加強云南、西藏、新疆等可能遷入區的監測、及時預警，一旦發現沙漠蝗蟲遷飛入境，立即啟動應急防治。報道還稱，云南大理已儲備防控藥品15.5噸，防治器械162臺，專業隊伍18支460人，以及20架無人機，嚴陣以待。

蝗蟲一旦成災，危害不容忽視。2月初，鄰國巴基斯坦宣布進入滅蝗的“國家緊急狀態”，中方緊急提供殺蟲劑和噴灑設備，并派專家組馳援協助滅蝗。3月中旬，巴基斯坦總統訪華時還就此對中方的援助表示感謝。

小螞蚱扎堆群飛就成大蝗災

農村的田間地頭有種不起眼的昆蟲，它們青綠色的身體融入莊稼地背景里，以莊稼葉或草葉為食，或跳或飛，但也飛不遠，最多也就是四五米。這是記者童年的“玩具”，那時候抓住它后把它的翅膀撕掉，讓它在方圓一米的地方蹦蹦跳跳，玩夠了就用草的莖稈穿起來，攢個幾十只回家烹之，這也是貧窮歲月里蛋白質的主要來源。這種小昆蟲俗稱“螞蚱”，也叫“草蜢”“蚱蜢”等，大名叫蝗蟲。這種小螞蚱有時會大規模聚集，遠程奔襲數千公里，形成讓人恐懼的蝗災。

蝗蟲在全世界有1萬多個種類，我國也有1000多種。此次引起網民注意的沙漠蝗蟲，只是其中一種。

蝗蟲這類生物有個很奇怪的特性，就是能在獨居和群居之間“切換”。可它們一旦群居，對人類就是災難了，這就是中外歷史上頻發的蝗災。

就拿這次讓中東、南亞各國遭受蝗災的沙漠蝗蟲來說，在綠色植物生長繁盛時期，由于食物充足，它們會以獨居方式生活。這個時候蟲卵孵化成若蟲（詳見環境百科），它們的“膚色”會與周圍環境一致，是綠色的，這在生物學上叫“保護色”，而且獨居的生活習性也會沿襲到成蟲。然而如果蟲卵孵化成若蟲時恰逢旱季，綠色植物大為減少，它們會棄獨處而群居，也算“抱團取暖”吧，“膚色”不再是青綠色，而是刺眼的明黃色或棕黑色，這在生物學上被稱為“警戒色”。

基因突變產生“惡魔”

從獨處到群居，蝗蟲變化的不僅是“膚色”，除了個頭沒怎么變外，其他各方面簡直是“乾坤大挪移”。

首先，從“吃素”改為雜食，甚至連同伴都吃。蝗蟲在獨居時啃食綠葉，但群居后由于食物短缺，口器會變得更大也更具咬合力，一切能啃得動的都要下肚。從媒體報道看，此次赴巴基斯坦協助滅蝗的專家在野外時，有人裸露的胳膊被蝗蟲咬傷；科學實驗也發現，在蝗蟲聚集和飛翔過程中，它們會啃食同伴，一旦有同伴掉隊，頃刻間就被啃食得一干二凈。在我國歷史上還記載過蝗蟲啃食嬰兒的慘劇。

其次，變態的繁殖能力。雌蝗蟲成蟲平均壽命為100天，一生可交配40多次，交配一次能產卵多次，一次產卵約500枚，就按交配一次產卵兩次計算，一只雌蝗蟲能產出4萬只子代，而這4萬只子代各自繁衍，其數量就是幾何級暴增。更詭異的是，當雌蝗蟲找不到雄性時還能孤雌生殖，且繁殖能力維持不變！這種變態的繁殖能力，尤其是孤雌繁殖，是沒變異的蝗蟲所不具備的。

古埃及墓室中的一幅壁畫描繪了公元前2400年的蝗災景象

再次，超強的飛翔能力。體重2克、身長6厘米的蝗蟲在變身成群后，翅膀會變長，飛行能力暴增，瞬間能飛到2000米高空，飛行距離也從數米暴增至數百甚至上千公里。此次肆虐東非的沙漠蝗蟲，經過紅海、阿拉伯半島直到南亞，行程數千公里。而且當它們在沙漠中遇到大風，會自動分組呈水滴狀前進。因為水滴朝風向，阻力會最小，蝗蟲被風吹走的概率也就降到最低。1988年源于東非的一次蝗災，龐大的蝗蟲集群只用5天就飛過了大西洋。對比之下，“泰坦尼克”號郵輪當年的行程安排是半個月。

還有，毒性增強。有網友稱，蝗蟲是高級蛋白，可以吃掉，自媒體上也有視頻顯示外國人吃蝗蟲。但很不幸的是，沒有變身的蝗蟲是“美味”，變身后卻產生毒素。蝗蟲的若蟲在問世之初由于食物短缺，會啃食一切能啃得動的東西，比如一些有毒的植物，這導致體內毒素增加。連平時捕食蝗蟲的鳥兒也會對聚集成群的蝗蟲退避三舍。

最后，群居在一起的蝗蟲后腿不斷被同類刺激，會釋放大量苯乙腈，這種物質吸引更多同類聚集，同時蝗蟲體內血清素飆升3倍，身體變得更加強壯，也更具攻擊性。

為什么沙漠蝗蟲會有這樣的變化？原因在于基因突變。

中國科學院動物研究所的專家發現，蝗蟲的基因序列是人類的兩倍，更是生物課本常客——果蠅的30倍，蝗蟲基因是目前人類所分析的動物里面種類最多的，其蛋白質基因編碼數量為17300個。“變身”后的蝗蟲基因組中參與脂肪酸合成、轉運和代謝過程的許多基因家族都明顯擴增。脂肪酸是大多數長距離遷飛昆蟲的能量物質，這就是變異后的蝗蟲有卓越飛行能力的基因學解讀。此外，研究人員還發現，蝗蟲體內有種被稱為糖苷鍵轉移酶（UGT）的代謝解毒酶類，其基因數目在所有已測序昆蟲中是最多的。

當然，至于外部環境變化怎樣引發蝗蟲基因突變，以及如何從基因技術上規避這種惡變，還有待進一步研究。

蝗災是農業文明的噩夢

基因突變后的蝗蟲步調一致、整齊劃一，朝同一個方向飛去。雖然蝗蟲看起來很合群，但它們彼此并沒那么友好。某只蝗蟲一旦暴露飛行位置不正確或落后于大部隊，它立刻會成為同伴們的食物，因此蝗蟲大軍能整齊劃一往一個方向飛，而不是作鳥獸散。

成群的蝗蟲到達一個地方后，便將那里的綠色植物一掃而光，然后遷徙至新目的地，等繼續吃光后再遷徙。蝗蟲成群后飛行距離動輒超過600公里，有些甚至飛行數千公里，在這期間不斷有新成員加入“飛蝗大隊”，蝗蟲群體會像滾雪球一樣越來越大，最終形成蝗災。

蝗災是一種古老的自然災害，自從農業文明開始，便有關于蝗災的歷史記載。古埃及墓室中的一幅壁畫描繪了公元前2400年蝗災景象，這是目前發現最早的蝗災記錄了；考古發現我國殷墟中的甲骨文也有公元前1000多年前的蝗災記錄；《圣經》中30多處文字提及蝗蟲、蝗災，其中的“出埃及記”和“啟示錄”把蝗災列為重大災害。

依照史書記載，從公元前707年至1949年，我國發生大小蝗災940多次。唐宋時期，每2～3年就會發生一次蝗災，明清和民國時期幾乎連年發生。如1929年，全國有11個省、168個縣遭受蝗災，多數蝗災的爆發都會造成“飛蝗蔽天、赤地千里、禾草皆光、饑荒四起”，給農業文明和人民群眾帶來嚴重災難。

今年3月9日，中國援助巴基斯坦的救災物資抵達卡拉奇機場。

為驅滅蝗蟲，我國已廣泛應用植保無人機。

20世紀，非洲沙漠蝗蟲有5個大的發生階段，每次蝗災會波及30～40個國家及地區，特別是80年度中后期的蝗災，使非洲數萬平方公里的作物和草原受到毀滅性打擊，并導致了嚴重饑荒。

美洲也未能免除蝗災的“洗禮”。1855年，北美洲夏季極度干旱，干燥而堅硬的土壤為蝗蟲提供了天然巢穴，蝗蟲繁殖進入繁盛期。1855～1857年，蝗蟲連續泛濫，棲息地不斷拓展。1857年，蝗蟲從加拿大出發，吃光了美國數個州的綠色植物，相當于當時中國一年產出的所有糧食都被這次蝗災吃掉了。這次蝗災過去不久，美國在1872～1877年又爆發了該國史上最大規模、持續時間最長的蝗災。其中，1875年美國西部發生了包含十萬億只蝗蟲的超級蝗災，形成了長1800英里（約2896公里）、寬110英里（約177公里）的蝗蟲帶，這至今還是蝗災的吉尼斯世界紀錄。在這5年中，美國有11個州嚴重受災，超過75萬農民顆粒無收，當時統計的直接經濟損失就超過2億美元。

【百度百科】

若蟲

專指蝗蟲、跳蝻等不完全改變體態昆蟲的幼蟲，不像蝴蝶等，要經過卵-蟲-蛹-蝶的一系列體態變化。

先民驅蝗也有“各式武器”

幾千年來，“飛蝗蔽空日無色，野老田中淚垂血”的蝗災慘劇時有發生，我們的祖先在困境中經過不懈努力，發明和積累了許多行之有效的蝗蟲防治方法和經驗。

從西周開始，古人利用人海戰術，結合水、火等自然資源，通過器具捕打、開溝陷殺、篝火誘殺、聲色（巨大聲響和鮮艷顏色）驅蝗、挖掘蝗卵等“常規武器”來殺滅蝗蟲。

后漢時期，某些地區發現蝗蟲被鴝鵒（俗稱“八哥”）吃掉，朝廷便立即下令禁捕鴝鵒。元朝時期，地上的蝗蟲被鹙啄食，飛行的蝗蟲被鹙用翅膀拍死，于是朝廷下令禁止捕捉鹙。根據相生相克的生物原理，培養蝗蟲的天敵，借助“生物武器”滅蝗，大大減輕了滅蝗的人力負擔。

通過實踐，古人發現可以用石灰、稻草灰等礦物性、油類化合物以及毒煙等“化學武器”來驅除蝗蟲。清代，人們用油水混合物涂抹莊稼來避免蝗災。

科技助力 滅蝗已有高招

由于信息和科技水平的發展，應對蝗災這一傳統大敵，也出現了與時俱進的新手段。目前國際上，蝗災管理控制策略主要包含監測與預警技術、化學防治、生物防治、綜合管理對策等。

中國政府無償援助的5萬升馬拉硫磷、14臺風送式高效遠程噴霧機運抵卡拉奇。

美國人對1875年蝗災作的諷刺畫

遮天蔽日的蝗蟲集群

聲色驅蝗：古人戴斗笠，敲鑼打鼓，穿鮮艷衣服在田間驅趕蝗蟲。

隨著地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）和遙感（Remote Sensing，簡稱RS）技術的飛速發展和廣泛應用，美國、澳大利亞和非洲多國已經利用RS技術監測包括蝗蟲動態，生成“蝗蟲成災頻率圖”，利用GIS技術對地形、土壤、降水及潛在蒸發蒸騰等與蝗災發生有關的參數進行綜合分析，判斷蝗災可能暴發的環境類型及特征，找出優先考慮進行蝗蟲防治的地點。

此外，相關專家學者也積極開發西維因、銳勁特、溴氰菊酯等化學殺蟲劑，通過降低用藥濃度、改進施藥技術、改善藥液散布等措施，在減少大面積污染的同時，盡力將蝗蟲影響面積控制在允許危害水平之下。

生物防治技術也被應用于蝗蟲防災實踐中，微孢子蟲首先在非洲的飛蝗體內分離得到，后來在美國、加拿大、澳大利亞和中國得到廣泛應用。微生物殺蟲劑的田間試驗、影響評估、技術推廣與政府補貼都積極推動了生物防治蝗災技術的開發應用。

盡管生化防治技術在蝗災治理中發揮著巨大作用，但由于自身缺陷，對環境以及農作物還有人體健康都會有一定影響。尤其是在使用小型飛機噴灑農藥時，由于蝗蟲遮天蔽日，會堵塞引擎、影響飛行員視線，曾發生多起作業飛機墜毀的慘劇。因此，澳大利亞、加拿大、美國、西班牙等越來越多的國家都在推行與各自環境相容、經濟有效、預防爆發的綜合治理策略，多個國家還協作成立了國際性的防治協調機構。

應對蝗災 多國吹響“集結號”

去年10月，非洲大陸東部雨量激增，原本干旱少雨的東非短時間內降水充沛，為沙漠飛蝗的生存、繁衍提供了完美的條件，沙漠飛蝗族群數量不斷增長。然而，東非的生態環境非常脆弱，氣候十分干旱，植被稀少。大量繁衍的沙漠飛蝗面臨著“僧多粥少”的局面，而食物一旦匱乏，大量蝗蟲便向最后的植被區域靠攏，吃掉這些植被后，就會向其他地方遠程奔襲。

去年12月，一場氣旋風暴為沙漠蝗蟲隊伍的繼續壯大推波助瀾，沙漠蝗蟲順風飛行，邊飛、邊吃、邊生。蝗蟲大軍飛過了也門、沙特、阿曼、伊朗，在“長途奔襲”中吞噬了1600多萬平方公里土地上的植被，同時吸引新蝗蟲的加入，并不斷沿途產卵，最后蝗蟲大軍的“編制”達到了3600億只。

巴基斯坦東部遭受蝗災襲擊時，蝗蟲漫天飛舞。

2020年1月蝗災分布示意圖，紅色部分是遭受蝗災較嚴重的國家和地區，包括也門、沙特阿拉伯、伊朗、巴基斯坦、印度等國。

今年初沙漠蝗蟲入侵之后，伊朗立即采取行動，緊急撥款230萬美元，用于治理蝗災；印度購買了特種無人機設備及殺蟲劑，同時實時監測沙漠蝗蟲動態，以治理沙漠蝗蟲災害；各國蝗蟲監測站還收集了有關天氣、生態條件和沙漠蝗蟲數量的數據，對沙漠蝗蟲的繁殖時間和地點進行預測。

蝗災可能再度來襲

今年2月初，巴基斯坦遭遇了27年來最嚴重的沙漠蝗災，該國宣布進入國家緊急狀態。中國農業農村部2月23日向巴基斯坦派出蝗災防控工作組，3月5日完成任務回國，還分批向巴基斯坦運送滅蝗援助物資。目前，巴基斯坦蝗災基本結束，對農民來說暫不構成重大威脅。

因此，有許多網友慶幸，說蝗災被順利撲滅，沒有進入我國，甚至指責一些自媒體渲染蝗災是抓眼球蹭流量，調侃說“我們的昆蟲蛋白就這樣沒了”。

然而，這一波蝗災的元兇只是“天壽已盡”，它們所產的卵正在沿途沙土中不斷發育。聯合國糧農組織向全球發布沙漠蝗災害預警，稱沙漠蝗災可能在6月重新爆發，屆時蝗群規模可能增長500倍，一年半內將增加6400萬倍。

前面說到，去年底蝗災的蝗蟲數量大約是3600億只。3600億只的500倍，足以超過有記錄以來的最大蝗災——1875年的北美蝗災，當時12.5萬億只蝗蟲，飛行時能覆蓋51平方公里的土地。而一平方公里的蝗蟲群，每天就可以把3.5萬人的口糧一掃而光。

很多人擔心，沙漠蝗蟲會入侵我國嗎？雖然我國和巴基斯坦接壤，但由于喜馬拉雅山和青藏高原的地理阻隔，沙漠蝗群遷飛到我國的風險較小。但專家提醒，如果印度洋西南季風異常強勁，而境外蝗情得不到有效控制，六七月間下一代沙漠蝗的成蟲遷飛進入我國境內的可能性不容忽視。除沙漠蝗蟲外，中亞和高加索地區的意大利蝗、飛蝗和摩洛哥戟紋蝗等也蠢蠢欲動，這些地區與我國有漫長的邊境線，幾乎沒有地理屏障，蝗群遷飛進入我國的風險極大，應該給予足夠重視。

因此，蝗災并未消失，隨時可能影響我們的糧食生產，我們必須做好監測和防治工作。

目前，我國農業農村部積極跟蹤相鄰國家蝗蟲發生發展動態，密切關注沙漠蝗蟲過境緬甸入侵我國的路徑，準確識別、及時發現并報送沙漠蝗蟲相關信息。農業農村部、海關總署、國家林業和草原局三部門還聯合制定印發了《沙漠蝗及國內蝗蟲監測防控預案》，加強監測預警，全面排查蝗災隱患。

相信堅持“御蝗于境外，備戰于境內”的兩手抓政策，我國可以做到既嚴防境外沙漠蝗蟲入侵，又繼續做好國內蝗蟲防治，努力奪取小康之年糧食和農業豐收。