見綠就吃!認識造成東非嚴重蝗災的「沙漠飛蝗」

見綠就吃!認識造成東非嚴重蝗災的「沙漠飛蝗」
Dick Culbert from Gibsons, B.C., Canada - Schistocerca gregaria, CC BY 2.0, 連結

我們想讓你知道的是

近期,沙漠飛蝗相關的新聞經常充斥在電視、報章雜誌中,而對於一般大眾來說,可以對環境的保護做些什麼?

文:曾瑤光(中興大學昆蟲學系)

這幾個月以來,沙漠飛蝗造成東非地區非常嚴重的蝗災。聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)已發布橘色警戒,聯合國更是宣布將提供1000萬美元給世界農糧組織,對抗沙漠蝗蟲。

多年研究昆蟲行為學,又專攻直翅目的中興大學教授楊正澤表示:「台灣的農政主管單位動植物防檢疫局基於職責,立即啟動植物疫情監測系統,主要是針對可能會對台灣造成最大威脅的東亞飛蝗,或稱作菲律賓飛蝗(Locusta migratoria)」。

其實經統計學計算,蝗災並不是少見的現象,在一般蝗蟲和其他病蟲害等造成的農業傷害,就佔了30~40%。「飛蝗蝗災因為大約13~15年才會發生一次,就算是區域性的危害,也因為發生地區主要都在惡劣地形,相對在農業上造成的損害,其實僅僅只有0.2~0.3%。」對於數據分析上,楊正澤表示。

而這次蝗災之所以被聯合國糧食及農業組織關切,其原因在於沙漠飛蝗造成的是作物一次性的損害,農民經濟收入掛零,直接影響當地民眾生計。所以在分析今(2020)年蝗災是否特別嚴重之前,得要先來了解沙漠飛蝗的生理特性。

沙漠飛蝗的特別之處

沙漠飛蝗,分類上隸屬於直翅目(Orthoptera)蝗科(Acrididae)沙漠蝗屬(Schistocerca)。植食性的昆蟲,食草範圍廣泛,偏好禾本科的作物,如玉米、稻米和小麥等糧食作物。牠們棲息在沙漠等惡劣環境,平時多半呈散居型(solitary phase),在局部地區或雨季時有群居型(gregarious phase)的傾向,並有遷徙的習性。

飛蝗遷徙的行為會造成蝗災快速擴散,其中的多形性(polyphenism)更佔了很重要的角色。

多形性又稱多態性,指蝗蟲會在受到刺激後發生變型(transformation)。「作為觸發多形性的誘因,可以是從外在環境到昆蟲的內在因子皆有可能。」對這部分的研究,楊正澤解釋:「飛蝗的外表型態,包含了體色、斑紋、大小和身體比例等蛋白質的表現上,都有可能發生改變。」

「尤其這次蝗災又多發生在非農業密集區,一般來說,不經常發生翻土、除草等耕作行為的農地,會更易受到蝗蟲的侵害。」楊正澤說道。這些土地在面對接踵而來的大雨、水災等極端氣候的接連影響下,導致長期乾旱呈散居模式的蝗蟲,得以趁著有降雨的時間,為了獲取食物而大量的聚集、繁衍並進行高密度的產卵。「根據研究顯示,這些卵可以在惡劣環境中存活長達180天之久,所以可以適應沙漠乾季時的惡劣乾旱環境。」

而遇到雨水的飛蝗卵,就如同久旱逢甘霖一樣順利孵化,若蟲(按:漸進變態類昆蟲的幼期稱謂)平均一平方公尺可以達到一萬隻以上的驚人數量。

Schistocerca_gregaria_(21530461886)
Dick Culbert from Gibsons, B.C., Canada - Schistocerca gregaria, CC BY 2.0, 連結
兩隻沙漠飛蝗(Schistocerca gregaria)若蟲在成蟲旁邊

飛蝗若蟲逐漸長大後、直到環境負載力逐漸超載,擁擠的環境便會成為另一誘因,產生「擁擠效應」,刺激終齡若蟲的多形性被誘發,使成蟲型態發生變型。

「例如翅身的比例構造會更適合長途飛行,體色從綠、褐色變成黑、黃色。在成蟲初飛前會轉化成鮮紅的體色,看到紅色的蝗蟲,我們就可以知道牠要開始遷徙了。」楊正澤解釋。而沙漠飛蝗的飛行更可達600公里之遠,此時的飛蝗,也會從散居模式改變為群居模式。

另外,群居刺激多形性的觸發,也會在沙漠飛蝗身上發生一項廣為人知的生理轉變──牠們會變得具有「毒性」而無法食用。最近昆蟲學家研究發現,這是由於牠們體內一組CYP305M2基因,該基因可以使飛蝗在受到攻擊時,合成劇毒的氰化氫(hydrogen cyanide,化學式HCN)作為防禦。

東亞飛蝗與台灣

除了沙漠飛蝗,同樣具有遷徙習性的東亞飛蝗(Locusta migratoria manilensis)也許更廣為人知。「因為西南季風和黑潮效應所帶來的氣流影響,根據歷史紀錄記載,台灣早在1655年也曾有疑似東亞飛蝗的侵襲紀錄。」楊正澤說道。

對於蝗蟲而言,季節性的氣流是幫助牠們長距離遷移的助力。但有可能隨著氣候變遷、地景生態及社會發展土地利用對地貌造成的改變,已有數十年未曾有大規模侵襲台灣的紀錄,使得這些歷史記載漸漸變得不可考。然而,這就代表不需要防範於未然嗎?答案是否定的。

正因為現今蝗災的預測變得較為困難,沙漠飛蝗就成為他山之石,讓台灣對東亞飛蝗的侵襲超前佈署、未雨綢繆。當有一日東亞飛蝗再度來襲時,便能有相對應之策略,而不是成災時束手無策,讓農民的心血功虧一簣。

面對一波波嚴峻的考驗,還可以做什麼?

近期,沙漠飛蝗相關的新聞經常充斥在電視、報章雜誌中,而對於一般大眾來說,可以對環境的保護做些什麼?

楊正澤認為:「雖然無法對蝗災提供直接幫助,但民眾可以自主進行『環境行動研究』,平常試著多認識昆蟲、多關心環境,若是發現入侵種即可迅速通報,避免其大發生。」

除了持續的關注蝗災訊息,若能研究昆蟲生物、分類學等專業知識,也可以幫忙辨識外來種。期許人類在面對天災時能夠從容且聰明有效率地解決問題。

本文經科學月刊授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航