4-乙烯基苯甲醚促进飞蝗的同种相互作用和群居行为的获得

来自同种的化学信号对于昆虫群体的形成和维持至关重要。飞蝗利用群居蝗虫专门释放的聚集信息素 4-乙烯基苯甲醚 (4VA) 来吸引和招募同种个体，从而形成大规模的蝗群。然而，4VA 如何促进从独居阶段到群居阶段的转变仍不清楚。我们研究了在存在和不存在 4VA 感知的情况下蝗虫行为阶段变化的发生。研究结果表明，独居蝗虫需要聚集 48 和 72 小时才能采取部分且类似的群居行为（图 1）。 

图 1. 拥挤期间独居蝗虫行为变化的时间过程

然而，暴露于浓度增加的 4VA 中，独居蝗虫在拥挤的 24 小时内表现出行为变化（图 2）。

图 2. 4VA 加速了独居蝗虫在拥挤期间的行为变化

Or35（4VA 的特异性嗅觉受体）被 RNAi 敲除后，拥挤的独居蝗虫无法表现出群居行为。相反，在群居蝗虫中敲低 Or35 会导致出现独居行为（图 3）。

图 3. 4VA 通过增加社交互动来加速蝗虫行为的改变

此外，还开发了多个体行为分析系统来评估蝗虫个体之间的相互作用，代表社会互动倾向和行为的四个行为参数与拥挤过程呈正相关。我们的数据表明，接触 4VA 通过增强同种个体之间的接近和身体接触的倾向，加速了从独居阶段到群居阶段的行为转变（图 4）。

图 4. 4VA 通过增加个体之间的社交互动来加速蝗虫的群居性

这些结果凸显了 4VA 在蝗虫行为相变中的关键作用。此外，这项研究为促进蝗群形成的行为可塑性机制提供了宝贵的见解，并表明 4VA 在蝗虫控制中的应用潜力。

https://doi.org/10.1073/pnas.2306659120