飞蝗飞行特征的调控机制研究获进展

动物飞行对其生存和繁殖具有重要意义。蝗虫成群的长距离迁飞是造成蝗灾爆发的主要原因,可引发严重的经济损失以致因粮食短缺而发生饥荒。蝗灾爆发时,大规模高密度的群居型飞蝗在一个世代内能够聚集飞行超过2000公里,单次最大飞行时间超过10小时。相反,当蝗虫密度低时,零星的散居型飞蝗较少进行长距离迁飞,仅在求偶或躲避天敌时进行短距离飞行。同一种蝗虫在不同种群密度下,群居型和散居型飞蝗能够分化出明显不同的飞行特点,然而飞蝗如何根据自己的种群密度来调节不同的飞行对策,其背后的调控机制尚不清楚。 2022年1月4日,中国科学院北京生命科学研究院在PNAS上,发表题为Locust density shapes energy metabolism and oxidative stress resulting in divergence of flight traits的研究文章。中科院院士、中科院北京生科院康乐团队通过飞行行为分析发现,蝗虫生......阅读全文

飞蝗飞行特征的调控机制研究获进展

  动物飞行对其生存和繁殖具有重要意义。蝗虫成群的长距离迁飞是造成蝗灾爆发的主要原因,可引发严重的经济损失以致因粮食短缺而发生饥荒。蝗灾爆发时,大规模高密度的群居型飞蝗在一个世代内能够聚集飞行超过2000公里,单次最大飞行时间超过10小时。相反,当蝗虫密度低时,零星的散居型飞蝗较少进行长距离迁飞,仅

中国科学家成功破译飞蝗基因组图谱

  1月14日,由中国科学院动物研究所康乐院士领衔, 深圳华大基因研究院和中科院北京生命科学研究院等单位参与的一项研究,成功破译了飞蝗(Locusta migratoria)的全基因组序列图谱,这是迄今人类破译的最大动物基因组。基于基因组信息,这项研究还揭示了飞蝗食性、迁飞和群聚的奥秘。研究成果

不是lnc--piRNAs可调控飞蝗后代数量的变化

  自然界中,很多动物会根据环境的变化来调节繁殖对策,产生不同数量的后代。动物种群的内在因素在调节繁殖对策方面也发挥重要作用,如种群密度、性比、亲缘关系和个体竞争强弱等均影响所繁殖的后代数量。而后代的多少与种群的维持及动态密切相关,也是动物适应性的重要标志。人们对这种自然现象有所了解,但对动物如何自

欲速则不达?康乐院士团队揭示飞蝗飞行奥秘

  还记得2020年初那场全球蝗灾吗?在人类激战新冠病毒之初,一场由沙漠蝗引起的蝗灾悄然从东非渡过红海,进入欧洲和亚洲,到达巴基斯坦和印度。其千里之行给途径国家带来饥饿恐慌,并让许多人担心压境蝗虫是否会威胁我国粮食安全。   依托于热带和亚热带沙漠生境的沙漠蝗不会给我国带来危害,但其“亲戚”——飞

piRNAs调控新机制决定飞蝗后代数量的变化

自然界很多动物都会根据环境的变化来调节繁殖对策,产生不同数量的后代。动物种群的内在因素在调节繁殖对策方面也发挥着重要作用,比如种群密度、性比、亲缘关系和个体竞争强弱等都会影响所繁殖的后代数量。而后代的多少与种群的维持及动态密切相关,同时也是动物适应性的重要标志。人们对这种自然现象有所了解

北京生科院发现飞蝗黑棕警戒体色的形成机制

动物能根据不同的环境条件改变体色,有助于它们适应复杂多变的环境并避免天敌的捕食,从而提高生存和繁殖的机会。在野外,人们经常看到蝗虫是绿色的。这种保护色能让它们很好地融入周围的绿色植物中,避免被天敌发现。然而,当蝗虫聚集在一起,种群密度较高时,它们的体色会逐渐变成背部黑色,腹面棕色的鲜明对比色图案(图

eLife :发现调控飞蝗聚群过程的“双刹车”神经分子机制

  群聚现象广泛地存在于动物中。群聚的个体与独居的个体相比较通常表现出显着的个体间协助和行为可塑性以适应多变的生存环境。飞蝗是世界性的重大农业害虫,具有典型的聚群现象。其多种行为特征,如嗅觉行为及运动活性,可在群居型及散居型间相互转变,是研究聚群行为可塑性的理想模型。我国的科学家曾发现嗅觉、多巴胺

飞蝗群聚信息素通过“催促”模式诱发雌虫性成熟等

  群居动物常常表现出高度的繁殖同步性,即群体中的个体具有相同或相近的生殖周期。同步的性成熟和生殖周期有利于群体的维持和集体迁徙。同步繁育可极大提高动物群体内个体交配成功率和后代存活率,降低个体被捕食风险,增强群体动物的环境适应力,是动物群体行为的核心生物学特征之一。然而,生殖同步性在动物群体内如何

群居蝗虫-可产生毒素防御天敌

  食虫鸟见到单个的蝗虫后一定会捕食。但是在蝗灾发生时,食虫鸟却未聚集过去捕食。科学家发现,原来群居的蝗虫会产生一种毒素让食虫鸟不愿意吃。相关成果于1月24日发表在国际期刊《科学进展》上。  蝗虫有很多天敌。但蝗灾发生时很少有天敌喜欢捕食群居型蝗虫。用群居蝗虫饲喂家禽也会导致家禽的不适反应。  中科

研究人员揭秘苯乙腈与蝗虫之间的联系

  动物聚集(animal aggregations)在自然界十分普遍。这种聚集行为的利弊和得失一直以来是进化生物学家和生态学家争议的焦点。特别是聚集如何有效防御天敌的捕食,以及它们采取什么样的防御策略?  人们发现群居动物个体从形态、颜色和行为等方面表现得更加容易暴露自己,如具有更鲜亮的色彩等。这

动物所在蝗虫群体防御机制研究中获进展

  动物聚集(animal aggregations)在自然界十分普遍。这种聚集行为的利弊和得失一直以来是进化生物学家和生态学家争议的焦点。特别是聚集如何有效防御天敌的捕食,以及它们采取什么样的防御策略?  人们发现群居动物个体从形态、颜色和行为等方面表现得更加容易暴露自己,如具有更鲜亮的色彩等。这

一氧化氮响应环境变化诱导运动可塑性的精确机制

  一氧化氮(NO)是一种气体信使分子,已被揭示在心脑血管调节、神经、免疫调节、运动能力等方面发挥重要作用。一氧化氮合成酶(NOS)是NO合成过程的关键限速酶,直接调控细胞中的NO含量。目前,在脊椎动物中已经发现三种NOS 编码基因(neural NOS, inducible NOS, epithe

一氧化氮响应环境变化诱导运动可塑性的精确机制

  一氧化氮(NO)是一种气体信使分子,已被揭示在心脑血管调节、神经、免疫调节、运动能力等方面发挥重要作用。一氧化氮合成酶(NOS)是NO合成过程的关键限速酶,直接调控细胞中的NO含量。目前,在脊椎动物中已经发现三种NOS 编码基因(neural NOS, inducible NOS, epithe

康乐院士:沙漠蝗应不会对我国形成严重威胁

  在国内应对新冠病毒之时,从非洲之角到印巴边境和伊朗南部,三场蝗灾已经拉响警报。其中,以非洲之角灾情最重。联合国粮农组织判断,非洲蝗灾波及区域达26万多公顷,规模为25年一遇,1平方公里的蝗群1天就能吃掉3.5万人的口粮,该地区1190万人的粮食供应受到直接威胁。蝗虫会毁坏庄家和牧场 图片来源FA

动物所发现飞蝗体色的变化契合物理学三原色规则

  动物的体色绚丽多彩,许多动物通过身体颜色的变化来适应不断变化的环境和躲避天敌的捕食。飞蝗(Locusta migratoria)在散居和群居个体之间表现出体色多型性,散居型飞蝗呈现均匀的绿色,群居型飞蝗呈现黑色背板和棕色腹面。当蝗灾发生时,人们总是用黑压压一片来形容蝗群,实际上就是指这样体色的蝗

周树堂研究组PLoS等多篇文章解析生殖调控机制

  昆虫具有很强的生殖能力。例如,每只雌性飞蝗产卵达300-400粒。与果蝇不同,飞蝗的卵小管属于无滋式,即卵小管没有滋养细胞,卵成熟所需的营养和大分子主要在脂肪体中合成,通过血淋巴运输到发育中的卵母细胞。而且,飞蝗的卵子产生包括卵黄生成和卵母细胞成熟主要是由保幼激素(juvenile hormon

大化所动物所在代谢组学研究中取得新进展

   近日,中科院大连化学物理研究所许国旺研究员领导的研究组(1808组)利用其构建的代谢组学技术平台取得重要科研成果。他们与中科院动物研究所康乐院士研究组合作,首次发现了肉碱类代谢物在飞蝗两型转变过程中的关键调控作用。相关论文已在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上(doi

中科院动物所:糖的有效利用对克服低氧应激有重要作用

   近日,中国科学院动物研究所研究员康乐研究组研究发现,胰岛素信号通路调节了飞蝗对低氧的适应过程。该项研究发表于《自然—通讯》上。  生物和人类都可能面对低氧的胁迫。在高原或特殊环境生活的生物和人类都发展出一系列适应低氧环境的对策,比如提高氧气的运输效率或增强氧气的利用效率。肿瘤细胞也会造成局部缺

靠吃蝗虫解决虫灾?可群居蝗虫有毒的

  近日4000亿蝗虫成灾,席卷多地,农民苦中作乐把它们抓来扔进油锅,一番尝试后却得到了意外的收获。索马里人民苦中作乐,尝试油炸蝗虫当食物,当地人民称“蝗虫配米饭味道好极了”!  但是,群居蝗虫真的能吃吗?  据了解,群居飞蝗(Gregarious locusts)在高密度(Crowding)刺激下

研究发现糖的有效利用对克服低氧应激有重要作用

  生物和人类都可能面对低氧的胁迫。在高原或特殊环境生活的生物和人类都发展出一系列适应低氧环境的对策,比如提高氧气的运输效率或增强氧气的利用效率。肿瘤细胞也会造成局部缺氧状态。大量的研究证明低氧诱导因子(HIF)和压力响应因子(NF-kB)均参与了生物低氧应激和适应过程。  昆虫的氧气输送不依靠血液

中科院PLosONE文章发表转录组研究新成果

  来自中科院动物研究所和山西大学生命科学与技术学院的研究人员联合发表了题为“Large-Scale Transcriptome Analysis of Retroelements in the Migratory Locust, Locusta migratoria”的论文,公布了对飞蝗(Lo

康乐院士当选欧洲分子生物学组织外籍成员

  当地时间7月6日,欧洲分子生物学组织 (EMBO)公布了新入选的67位成员名单。中国科学院特聘研究员、中国科学院北京生命科学研究院院长、河北大学校长康乐院士当选2022年EMBO外籍成员。  康乐院士长期从事生态基因组学研究,系统地研究动物适应性和表型可塑性,在飞蝗基因组学、飞蝗群聚机制以及表观

气候变暖之后,干饭人可能干不过干饭虫

  气候变暖之后,干饭人可能干不过干饭虫  2020年1月,索马里博萨索市以南的荒漠,飓风“帕万”曾经登陆的地点,一只沙漠飞蝗刚刚孵化,在它的身边还有成千上万只沙漠飞蝗幼虫正在破土而出。  不久之后,长出翅膀的成年沙漠飞蝗,集结成队,开始迁徙。遮天蔽日的蝗虫所到之处,几乎寸草不生。  类似的情景,在

动物所piRNA的高精度预测算法研究获得突破

  第二代测序技术又称作深度测序技术,应用到RNA上统称作RNA-seq或RNA测序,它已成为基因表达和转录组分析的重要手段。第二代转录组测序数据中含有大量不编码蛋白质的ncRNA序列,因为它们像宇宙中的暗物质一样难以识别和有重要功能,也被称为“基因组暗物质”。由于数据量巨大,保守性差

病毒尚且未散-沙漠蝗虫又要来了么?

  目前,肯尼亚发生了70年来最严重的沙漠蝗虫入侵,索马里和埃塞俄比亚正在经历25年来最严重的蝗虫入侵。而源自东非的蝗灾还向南亚进一步蔓延,4000亿只沙漠蝗在印度肆虐。联合国粮农组织(FAO)2月11日向全球预警,希望全球高度戒备现在正在肆虐的蝗灾,防止被入侵国家出现粮食危机。  蝗灾对中国是否会

校史首篇研究生顶刊论文,一作女孩很纠结

在拖着行李箱踏入河北大学读本科时,李静没有想到,自己会在博士毕业前,成为学校有史以来第一位在综合性顶刊上以“一作”身份发论文的学生。近日,河北大学康乐院士环境适应与生态基因组学研究团队在国际著名综合性期刊美国《国家科学院院刊》(PNAS)上发表重要研究成果,率先阐释了蝗虫型变这一典型表型可塑性的翻译

王宪辉:“寂寞”基因组学和“爱热闹”蝗虫

   中国“天眼”建成启用,“悟空”“墨子”发射成功,“蛟龙”号深海科考,体细胞克隆猴成功培育……自从2013年7月17日习近平总书记视察中国科学院并提出“四个率先”要求以来,中国科学院实施“率先行动”计划、加快改革创新发展,产出了一批具有重大国际影响力的标志性科技创新成果,为实施创新驱动发展战略、

康乐院士PLOS发表miRNA重要成果

  近期,来自山西大学、中科院动物研究所和中科院北京生命科学研究院的研究人员,在国际著名遗传学期刊《PLOS Genetics》在线刊登了题为“miR-71 and miR-263 Jointly Regulate Target Genes Chitin synthase and Chitinase

一文了解热议的苯乙腈蝗虫

  中国自古就是一个蝗灾频发的国家,受灾范围、受灾程度堪称世界之最。蝗虫可以形成大群,并具有群居警示性反捕食策略,是研究群体防御的模式系统。群居有利于提高觅食效率、避难、配偶选择以及团体防御,同时群居又会使个体暴露于捕食者的风险提高。因此,群居动物会使用显著和复杂的警示信号进行防御【1-3】。飞蝗(

PNAS-张知彬等-气候变化或可减少蝗灾

科学家发现,中国历史上的蝗灾与气候冷周期相关,这意味着中国预计的未来气候变暖可能导致蝗虫数量有所下降。这项研究9月17日发表在《美国科学院学报》(PNAS)上。 科学家分析了中国官方从公元957年至1956年的东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)的年数量记录,并把它