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群居型飛蝗為何善于長距離飛行

蝗蟲成群的長距離遷飛是造成蝗災爆發的主要原因，可引發嚴重的經濟損失，以至于因糧食短缺而發生饑荒。蝗災爆發時，大規模高密度的群居型飛蝗在一個世代內能夠聚集飛行超過2000千米，單次最大飛行時間超過10小時。相反，當蝗蟲密度低時，零星的散居型飛蝗較少進行長距離遷飛，僅在求偶或躲避天敵時進行短距離飛行。我國科學家通過飛行行為分析發現，蝗蟲生長時期的種群密度決定了它們在成蟲期的飛行特征。低密度的散居型飛蝗不是不善飛行，而是飛行爆發力強、速度快，但耐力不足，呈現出類似“短跑型”運動員的飛行特征。相反，高密度的群居型飛蝗起飛速度不快，以較低的速度進行長時間持續飛行，呈現出類似“長跑型”運動員的飛行特征。“短跑型”和“長跑型”的飛行特征分別與飛蝗兩型的生活學特征匹配。在高種群密度下，“長跑型”的飛行特征有利于群居型飛蝗進行長時間和長距離飛行，有利于保持巨大的遷飛群，以尋找充足的食物和合適的產卵地。零散的散居型飛蝗“短跑型”的飛行特征則有利于飛蝗尋找配偶和快速躲避天敵捕食，因為它們要留居當地繁殖，沒有遷飛需求。當種群密度增加時，飛蝗可以改變飛行特征來適應遷飛需要。為什么有這樣的調節和轉換機制呢？研究人員發現，群居型和散居型飛蝗在使用能量物質種類上沒有明顯區別，但蝗蟲飛行肌中的能量代謝過程差異是兩型飛蝗飛行特征和能力分化的主要原因。……