昆虫的性信息素求偶行为

杨红珍 李湘涛

(北京自然博物馆 100050)

昆虫是地球上种类最多、数量最大、分布最广、生活环境最多样化的一群生物。昆虫的求偶行为方式多样化，也是昆虫繁盛的重要原因之一。

1 昆虫的求偶行为

昆虫求偶行为的形式是多种多样的，这种行为非常引人注目，常常涉及一些奇特的动作、复杂的声音等。到目前为止，人类发现的昆虫的求偶行为有：利用性信息素求偶(蛾类、蟑螂等)、跳舞求偶(蝴蝶)、鸣曲行为(蝈蝈、蟋蟀、蝉等)、打鼓求偶(石蝇)、闪光求偶(萤火虫)、以礼物求偶(舞虻、蚊蝎蛉)、决斗求偶(锹甲、独角仙)等[1]。通过雄性昆虫的求偶炫耀和争斗，雌性昆虫可从中挑选活力旺盛的个体作配偶，给后代留下优良的遗传基因，使后代具有更强的生命力。所以求偶行为对维持昆虫种群的生存和繁衍有着十分重要的意义。

2 昆虫的性信息素求偶行为

性信息素求偶是昆虫求偶行为中最常见的方式，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。有些昆虫的性信息素是由雌虫释放来引诱雄虫，也有些昆虫是由雄虫释放以引诱雌虫，还有少数昆虫雌雄两性都分泌性信息素以相互吸引。以鳞翅目蛾类为例，当它们性成熟后，雌蛾腹部就会释放性信息素，向四周不断扩散，其扩散的距离在几米、几十米、上百米，甚至可达10～15 km之远。雄蛾的触角上具有嗅觉感受器，可以感受到这种信息素，然后沿着散发这种信息素的方向找到雌蛾进行交尾。

2.1 昆虫的化学通讯系统 采用性信息素求偶的昆虫形成了一套特殊的化学通讯系统。这套系统是由信息素释放器、传播信息素的介质和接收信息素分子的器官所组成，分别称之为释放系统、传递系统和接收系统。昆虫性信息素是由特有的腺体或特化的细胞产生的，其腺体存在的部位及形态也随昆虫种类的不同而异，在腹部、胸部、头部、腿部或翅等部位都可产生。昆虫性信息素的传递主要是通过空气的流动，即依靠风力的作用，由上风处传到下风处，在扩散过程中形成一定的浓度梯度(性信息素带)，接受信号的个体会随此浓度梯度逆向移动或飞行，直至定向到达性信息素释放处。昆虫性信息素的接收系统是昆虫的触角或感觉毛，通过其产生神经冲动，做出定向飞行、振翅和交尾等各种行为反应[2]。

2.2 性信息素具有种的特异性 不同种类的昆虫具有不同的性信息素结合蛋白，从而导致昆虫性信息素有很强的专一性。一种昆虫释放的性信息素，不会让另一种昆虫的异性产生交尾反应，即使近缘种也是如此。例如，欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis)和亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)在外部形态上几乎难以区分，但在性信息素的结构上，前者为顺-或反-11-十四烯醇乙酸酯，后者为顺-或反-12-十四烯醇乙酸酯，差异十分明显。根据两者性信息素的不同，人类也很容易对其进行种类识别[3]。

3 性信息素的应用

1959年，Butenandt等人最先鉴定出第一个昆虫性信息素——蚕醇(bombykol)，此后几十年来，研究人员不断地进行提取、鉴定并合成性信息素。近年来，昆虫性信息素在害虫的预测预报和防治上受到人们的广泛关注。

3.1 虫情预测预报 昆虫羽化之后，往往就开始寻找配偶交配。而通过人工合成雌虫性信息素引诱异性，可监测和预测害虫的发生期、发生量以及分布区域等，从而估计害虫为害的面积和控制适期。由于昆虫性信息素具有活性好、专一性强、持效期长、诱虫量大、不杀伤天敌等特点，可以灵敏地监测害虫的发生、迁入或羽化时间[4]。

3.2 害虫防治 利用性信息素进行害虫防治主要包括诱杀法和迷向法：①诱杀法是指在田间设置大量性信息素诱捕器，杀死雄蛾，造成雌雄比例失调，从而减少昆虫交配概率，达到防治害虫的目的；②迷向法也叫交配干扰法。在害虫交尾场所释放大量性信息素，使其均匀分布在田间，令雄虫丧失对雌虫的定向能力，破坏雌雄虫交尾的信息联系，因而不能完成交配，使下一代种群密度降低[5]。