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一只沙漠蝗蟲每天可以吃掉多少糧食 為什么蝗蟲集體出動

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蝗蟲離我們并不遠 ， 幾只蝗蟲聚集在一起并不能稱之為災難 。災害的界定往往存在一個發生面積上的閾值 ， 只有達到相應的閾值才能稱之為災害 。
現在整個東非都被沙漠蝗蟲的陰影所籠罩 ， 現在已經影響到了七個東非國家 ， 已經早早達到了蝗災的級別 。對于埃塞爾比亞來說 ， 這是25年來最嚴重的一次蝗災 ， 而對于肯尼亞來說 ， 這是70年來的最糟糕的一次 。

一只沙漠蝗蟲每天可以吃掉多少糧食 為什么蝗蟲集體出動

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東非蝗災 圖源：vatican news
蝗災泛濫之所以那么恐怖 ， 一是因為蝗蟲太能吃 ， 二是它們的數量太龐大 。一只沙漠蝗蟲每天可以吃掉相當于自己體重的糧食 ， 大約兩克左右 。不要小看這個數字 ， 因為蝗蟲是成群結隊的 ， 數量龐大 ， 一平方公里的蝗蟲一天大約能吃掉35000人的糧食 。

一只沙漠蝗蟲每天可以吃掉多少糧食 為什么蝗蟲集體出動

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【一只沙漠蝗蟲每天可以吃掉多少糧食 為什么蝗蟲集體出動】圖片來源：bbc.co.uk
因此 ， 了解蝗蟲群體是如何形成的 ， 以及有什么辦法可以讓這個群體分崩離析 ， 就變得尤為重要 。
那你知道多少只蝗蟲會使它們從無序趨于走向有序嗎？科學家告訴你3只足矣 。
想要了解一個群體是如何運行的 ， 必須得觀察它們的行為特征 。
科學家Jerome Buhl對昆蟲的集體行為頗有研究 。他曾做過一個實驗 ， 把一些蝗蟲放到了一個環形盤狀物上 ， 觀察蝗蟲的行為路徑 。
剛開始如果只放置幾只蝗蟲 ， 那么它們在盤中的行徑是無序的 ， 到處亂爬 。

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圖片來源：https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
隨著時間的推移 ， 放置的蝗蟲數量逐漸增多 ， 群體的行進變得越來越穩定 ， 爬行的方向變得慢慢統一 ， 雖然依舊有少數個體處在無序的狀態 。

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圖片來源：https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
然而隨著數量的增多 ， 密度逐漸變大 ， 蝗蟲的行為變得越來越有集體性 ， 運動的方向也逐漸完全統一了起來 。
根據這一現象 ， Louise Dyson和他的團隊于2015年提出了一個最小模型進行描述 ， 只需要3只蝗蟲聚集在一起就可以讓它們的行為趨向于統一 。換言之 ， 只要有一只蝗蟲發現它身邊有另外兩只蝗蟲 ， 那么它的行為就會和其他兩只趨于一致 。
那么問題來了 ， 為什么隨著蝗蟲數量的增多 ， 它們的行動變得越來越統一呢？
科學家從摩門蟋蟀(Anabrus simplex)那得到了靈感 。
不要以為這種蟋蟀是什么善茬 ， 它們的生活習性和蝗蟲沒什么區別 。它們也有成群結隊行進的行為 ， 一邊行進一邊吃 ， 種子、花朵、其它昆蟲的尸體、糞便都成為了它們的食物 。摩門蟋蟀能毀掉它們所經過地方40%至50%的植物 ， 2003年 ， 在內華達州有將近一千二百萬畝土地被它們所侵蝕 。
如果行進的過程中 ， 這些食物吃沒了怎么辦 ， 它們靠什么存活下來呢？答案是靠吃掉對方 。因為它們本身就是一個”行進中的鹽和蛋白質的包裹” 。因為擔心被吃掉 ， 所以它們的行進速度會隨著數量的增加而變快 。

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相食的摩門蟋蟀 圖片來源：nature
因為摩門蟋蟀和蝗蟲的行為相似 ， 所以Jerome Buhl就開始檢驗 ， 相食行為是否也會影響蝗蟲的行動 ， 讓它們從無序活動變為有序活動 。
同樣的 ， Jerome Buhl用沙漠蝗蟲在環形圓盤中做高密度的行進實驗 ， 只不過這次 ， 他把其中一些蝗蟲的腹部神經給去除了 。去除了腹部神經的蝗蟲 ， 活動能力減弱 ， 移動的速度變慢 ， 行動效率變低 。而行動效率低下的蝗蟲 ， 在群體行進中容易暴露它們的側翼 ， 側翼又是它們最脆弱的地方 。

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蝗蟲的形態結構 圖片來源：初中生物插圖
實驗發現 ， 側身對著蝗群的蝗蟲相比那些頭部或后腿朝向蝗群的 ， 更容易被吃掉 。由此可見 ， 在高密度的情況下 ， 一個群體中任何一只蝗蟲如果不與鄰居保持隊形 ， 就會暴露其脆弱的側翼 ， 從而更容易被同類吃掉 。通過保持隊形 ， 行動效率更高 ， 它們就會更安全 。所以你現在應該知道為什么蝗蟲會集結 ， 繼而造成難以估量的破壞 。
在密度較低的時候 ， 每平方米只有幾只蝗蟲 ， 它們可以很大程度上避開彼此 ， 可以作為獨居生物各自四處活動 ， 也不用擔心被吃掉 。但隨著蝗蟲繁衍數量的增多 ， 群體數量變大 ， 在同一塊地盤上不可避免地拉近了蝗蟲間的距離 。在這種情況下 ， 統一協作的運動是避免被吃掉的最佳選擇 。
統一協作的運動過程也體現在蝗蟲生理上的變化 。
因為是一種高密度的運動 ， 蝗蟲與蝗蟲之間難免會發生觸碰 ， 而后腿的觸碰 ， 引起了蝗蟲血清素水平的升高 。有動物實驗表明 ， 當提高血清素在動物體內含量時 ， 動物的互相攻擊行為明顯減少 。這也是蝗蟲在群居過程中 ， 會避免同類相食 ， 并且行動趨于統一的原因 。
血清素水平的升高也體現在外形的變化 ， 蝗蟲體表顏色從獨居的綠色變成了群居的黃色 。它們的大腦也變得更大 ， 腿變得更短 ， 但耐力更強 。

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蝗蟲形態的變化 圖片來源：Wikipedia
除此之外 ， 科學家還發現 ， 一旦蝗蟲的密度降低 ， 它們就會回到了獨居時候的模樣 ， 彼此之間保持距離 ， 獨自行動開來 。然而 ， 群體離散行為的閾值遠遠低于群體形成的閾值 。也就是說 ， 蝗群形成容易 ， 但散開則很困難 。
按照國家的防蝗災防治標準 ， 當蝗蟲發生密度高于10頭/平方米 ， 需要采取飛機防治與地面防治相結合的方法來控制 。如果上升到15頭/平方米 ， 那就得開展應急防治 ， 可以上飛機撒藥了 。所以 ， 千萬不要等蝗災的時候才想著消滅 ， 在獨居的蝗蟲開始聚集成群的初始就該有所準備 。