长期被忽视的昆虫可以拯救我们的农作物

需要曼德拉·费尔南德斯·格兰东 15 分钟训练一只食蚜蝇，一种长得像黄蜂的无害动物。英国格林威治大学的昆虫学家将每只微小的昆虫固定在一个茧状的支架中，然后在其触角附近释放出花香。接下来是含糖的奖励，这使得食蚜蝇伸出它的长鼻——一个用来喝花蜜的长管状口器。

经过几次试验后，食蚜蝇一检测到气味就会做出反应，就像巴甫洛夫的狗听到铃声一样。它越饥饿，学得越快。费尔南德斯-格兰登认为，这种训练可以使食蚜蝇成为更好的传粉者，从而为农业带来好处。

事实上，这些长期被忽视的生物可以帮助抵消蜜蜂的崩溃，这种情况近年来被广泛报道，并且常常掩盖了其他传粉媒介的重要性。 “它们不像蜜蜂那么可爱，”费尔南德斯-格兰东承认。 “他们只是没有同样的宣传。”但现在我们对这些令人难以置信的昆虫有了更好的了解，这种情况可能会发生改变。

比蜜蜂更好

即使没有经过训练，食蚜蝇也能为全球近四分之三的粮食作物物种授粉，这项服务每年价值 3000 亿美元。与蜜蜂相比，它们有几个优势。 “在某些方面，它们可能更有用，”昆虫学家威尔霍克斯说在英国埃克塞特大学。首先，它们不会被恶劣天气吓倒，而且与蜜蜂不同的是，它们会迁徙数千英里，将花粉传播到很远的地方。更重要的是，它们的幼虫会分解死亡物质并吞噬害虫。

“你可以拥有一些在幼年阶段提供害虫防治服务并减少我们对合成农药的依赖的东西，然后它们长大并成为传粉者，这不是很棒吗？”费尔南德斯-格兰东说。

许多食蚜蝇物种类似于黄蜂或蜜蜂，但实际上与它们并不密切相关。食蚜蝇可能是为了抵御捕食者而进化出具有欺骗性的外观，与黄蜂有目的的飞翔相比，它们可以通过它们在半空中的静止状态来识别。这些微型无人机是工程师的梦想：他们可以快速加速，只需六次翅膀拍动即可改变方向飞行速度超过每小时 35 公里。考虑到它们的体型，这是令人印象深刻的，因为较大的动物通常飞得更快。

全球约有 6000 种食蚜蝇，有的生活在海拔4000米的山顶，有的生活在北极。仅英国就有 279 种物种 – 比蜜蜂多 19 个。其中包括果酱食蚜蝇，它类似于一只小黄蜂，可以在郊区花园中发现，经常在阳光照射的雏菊和蒲公英上闲逛。水仙球茎飞 与大黄蜂更相似，因为它更圆并且毛茸茸的。还有长长的飞翔者顾名思义，它体形修长，像一只被拉长成飞棍的黄蜂。

害虫防治服务

就像蜜蜂及其幼虫一样，成年食蚜蝇以花粉和花蜜为食。但食蚜蝇幼虫有不同的口味。它们可以在枯木、腐烂的植物或粪便中找到，以有机物为食并帮助分解有机物。有些甚至可以过滤淡水中的细菌和真菌，并有可能用于净化污水。

还有捕食性食蚜蝇幼虫，农民可以购买它们作为自然害虫防治的一种形式。实验室实验表明，食蚜蝇幼虫的摄食速度足以抑制小麦等多种农作物中的害虫数量 到苹果。一只果酱食蚜蝇幼虫可吞食多达 400 只感染谷物的蚜虫 在其发展过程中。 花冠土鳅Fernández-Grandon 培育的品种可以杀死 62% 的蚜虫在草莓上。对于瓜类，这一比率可能接近 100%。

在授粉方面，蜜蜂在纸上看起来可能稍微好一些：它们为 80% 的开花植物物种授粉。与此同时，食蚜蝇为约 70% 依靠动物授粉的野花和 72% 的粮食作物进行授粉。一只食蚜蝇的传粉效率也往往低于蜜蜂。

一个关键因素是毛茸茸的：毛茸茸的昆虫，尤其是脸上的毛茸茸的昆虫，比毛茸茸的昆虫（包括大多数食蚜蝇）携带更多的花粉。例如，一只毛茸茸的大黄蜂球可以携带 15,000 粒花粉 在它的身上。这大约是普通雄蜂的四倍，普通雄蜂是一种看起来像雄蜂的食蚜蝇，在除南极洲以外的每个大陆都有发现。

然而，阿克塞尔·西曼克表示，总体而言，食蚜蝇的工作量与蜜蜂相似是德国联邦自然保护局的昆虫学家。他们缺乏毛茸茸的东西，却用动力来弥补。他们参观更多的花 在一个领域内，不介意在恶劣的条件下工作。最近在日本梨园进行的一项研究发现，蜜蜂只有在温暖的情况下才会授粉，而食蚜蝇则无论天气如何都可以授粉。结果，食蚜蝇被证明是伟大的农场工人。研究表明，它们可以像蜜蜂一样有效地为包括洋葱在内的多种作物授粉白菜 西瓜 和香菜，甚至可能在其他方面胜过蜜蜂，例如胡萝卜 和草莓。

此外，授粉不是零和游戏。 “蜜蜂和食蚜蝇都能为花朵授粉。它们在某种程度上是互补的，”西曼克说。事实上，如果两种昆虫都访问植物，情况会好得多，因为这可以确保授粉更加完整。 “这不仅是种子产量的提高，而且水果的质量也提高了，”他说。以澳大利亚的鳄梨为例。那里的大多数生产者使用受管理的蜜蜂为作物授粉，但今年早些时候的一项研究表明，在也释放了普通雄蝇的田地里，鳄梨的产量几乎翻了一番。

更重要的是，食蚜蝇还能做一些蜜蜂做不到的事情：它们会迁徙。霍克斯说，他们这样做是“为了有更多的性生活”。例如，在英国，夏天的气候非常适合食蚜蝇繁殖，但“冬天就很糟糕”，他说，因此昆虫会寻找更有利的环境。在此过程中，他们向英国出口了多达 190 亿颗花粉粒，将它们运送到南欧和非洲。然后，他们回国后，将多达80亿粒粮食带入该国。在 9 月份发表的一项研究中，一组研究人员观察了降落在距离苏格兰海岸约 200 公里的北海一个贫瘠石油钻井平台上的食蚜蝇。平均而言，一只食蚜蝇携带八种不同植物的花粉。

气垫蝇大规模迁徙

迁徙的食蚜蝇一天内可以行驶数百公里 他们的群众运动令人惊叹。 2017 年，当一大群昆虫穿越阿尔卑斯山的布雷托莱山口时，霍克斯亲眼目睹了这一点。霍克斯在没有自来水和电力的山间小屋里露营了三个月，等待目睹昆虫迁徙。下午两点左右，嗡嗡声传来：数以百万计的昆虫全部向南移动，席卷了草地的正上方。 “空气中充满了闪闪发光的黄色和橙色食蚜蝇，”他说。当霍克斯后来分析比利牛斯山脉的类似群时（他说这些群像“活地毯”），他发现 90% 的昆虫都是苍蝇，其中食蚜蝇是数量最多的种类。

现在有 20 个雷达系统在欧洲追踪移动的昆虫，从英国和法国到芬兰和拉脱维亚。利用此类系统的数据，科学家计算出，每年有多达 40 亿只食蚜蝇在英格兰南部迁徙，春季向北，秋季向南。就绝对质量而言，这是全国所有鸟类的七倍多。这种远距离授粉对植物至关重要：它可以将地理上孤立的种群联系起来，增强作物的遗传多样性，甚至通过传播有利于抵御疾病或抗旱的基因来帮助植物适应气候变化。 “这些动物对应对气候危机产生了真正的影响，”霍克斯说。

所有这些都毫无疑问地证明食蚜蝇是无价的传粉者。不幸的是，像包括蜜蜂在内的许多昆虫一样，它们的数量正在下降。 “我们有迹象表明食蚜蝇和蜜蜂都在严重减少，”西曼克说。

例如，英国一项使用 1980 年至 2013 年数据的研究发现，各种蜂种的数量平均下降了 25%，食蚜蝇的数量平均下降了 24%。在德国，这些数字更令人不安：食蚜蝇数量减少了 80% 过去四十年。在荷兰，目前的灭绝速度是每年一个物种的灭绝速度，大约比蜜蜂减少的速度快两倍半。欧洲食蚜蝇红色名录西曼克参与撰写的国际自然保护联盟的一份报告发现，在近 900 种欧洲食蚜蝇物种中，超过三分之一面临灭绝。

灭绝风险

威胁食蚜蝇的一些因素与威胁蜜蜂的因素相同：污染、农药、集约化农业和畜牧业。但故事中也有曲折。其一，受管理的蜜蜂本身也会给食蚜蝇带来麻烦。费尔南德斯-格兰东说：“公众普遍认为蜜蜂的存在是好事，这导致了蜜蜂不应该出现的地方出现了蜂群。”

例如，研究表明，位置不佳、高密度的商业蜂箱可能会将疾病传播给野生授粉昆虫 – 并超越他们。当放置2000多个蜂箱时 在特内里费岛的泰德国家公园，蜜蜂几乎完全吸干了当地花朵的花蜜，几乎没有留给食蚜蝇等野生传粉者食用。结果是公园生物多样性下降。

食蚜蝇面临的第二个具体挑战是其幼虫栖息地的退化。蜜蜂幼虫只需要蜂巢和花朵即可享用，但食蚜蝇需要一系列环境，从死水池塘到堆肥堆和腐烂的木材，因为许多物种的幼虫以腐烂的有机物为食。 “如果你摧毁它们，你就会失去整个食蚜蝇种群，”西曼克说。

这就是为什么蜜蜂可以在城市环境中繁衍生息，而食蚜蝇却不能。当科学家们观察瑞典​​马尔默及其周边地区的花园时例如，他们看到野蜂在内城表现良好，但食蚜蝇却处境艰难。同样，在比利时安特卫普种植植被的 20 个“绿色屋顶”上，研究人员统计了来自 40 个不同物种的近 600 只野生蜜蜂，但只有 11 只食蚜蝇。

幸运的是，有一些解决方案可以阻止食蚜蝇数量的下降。其中之一位于西班牙阿尔梅里亚郊外。自今年 7 月以来，当地一家名为 Polyfly 的初创公司 运营着世界上第一座旨在大规模饲养昆虫的工厂。 Polyfly 联合创始人 Marc Vaez-Olivera 表示，它没有花香：幼虫的食物很臭，他承认难闻的气味是一种职业危害。尽管如此，这个占地 5500 平方米的设施每年能够生产 10 亿只传粉媒介。冷藏后，食蚜蝇蛹的新陈代谢减慢，使它们处于一种假死状态，然后它们可以被运送到世界上几乎任何地方，并释放到农作物上。

这并不像听起来那么奇怪：毕竟，出租商业蜂群进行授粉已经是一种常见的做法。在美国，此类服务价值约 3 亿美元 每年，蜂巢都会被卡车在全国各地来回运输。一年之内，就有数十万 大量此类蜂群被带到加利福尼亚州，为杏仁、苹果和蓝莓等农作物授粉。

食蚜蝇养殖业仍处于早期阶段，但面临许多挑战：卵通常不会孵化，并且用于喂养繁殖的成虫的花粉价格昂贵且难以获得。 Vaez-Olivera 表示，他乐观地认为商业食蚜蝇育种可以为种植者提供“一种可行且对环境无害的方式来提高作物产量”。然而，如果我们想防止这些传粉媒介在野外的数量减少，我们还必须保护它们的栖息地，例如鼓励农民在田地里种植野花或在附近植树。根据加拿大今年早些时候发表的一项研究，这可能会导致农作物上的食蚜蝇数量增加 33 倍，与仅被草包围的田野相比。

如何帮助食蚜蝇

老树地面上有空洞和腐烂的枯木，更适合喂养食蚜蝇幼虫。同样，恢复池塘和小溪也有巨大的潜在好处——这些特征经常从乡村消失通过排水和疏浚。

如果您有花园，您也可以帮助保护幼虫的微栖息地。这可以很简单，只需将一根腐烂的老木头放在花丛中即可。费尔南德斯-格兰登说，您可能还想弄清楚您所在地区生活着哪些食蚜蝇，并找到适合它们的野花混合物。 iNaturist 有一个网站 协助此事。例如，大多数食蚜蝇喜欢欧芹家族的伞形成员，例如莳萝、牛和安妮女王花边。

当费尔南德斯-格兰登训练他的食蚜蝇时，他仍然在努力解决昆虫能记住实验室教授的课程多久的问题。如果它们能够长期记住某种气味，那么就有可能将来自商业育种植物的食蚜蝇训练成草莓或甜瓜等特定作物的有效传粉者。对蜜蜂进行了类似的训练 近一个世纪了。 “如果他们已经知道自己应该寻找什么，那么这可能会产生很大的不同，”费尔南德斯-格兰东说。

随着蜂群的崩溃，我们需要尽可能多的帮助来为农作物有效授粉。霍克斯说，类似无人机的食蚜蝇当然具备所需的条件，但随着它们的微栖息地消失，这是一场与时间的赛跑。然而，人们开始关注食蚜蝇而不仅仅是蜜蜂，这一事实给了他希望。 “最好不要把所有鸡蛋都放在一个篮子里，”他说。

费尔南德斯-格兰东对此表示同意。 “我们过于关注蜜蜂了。”