虽然蝗虫确实很好吃,也很有药用价值,但是蝗灾并不是真这么“吃没的”。
准确的说,蝗灾的发生和治理比一般人想象的要复杂的多,更何况之前有个人掘开黄河口,还给蝗虫送了上万亩优质产卵地。
过去数千年间,人类在与蝗虫的战争中一直败多胜少。
只不过这一次,人类把“科学”这个变量引入了其中。

蝗虫的“蝗”字,左边是一个“虫”,右边是一个“皇”,中国古人曾为它们遮天蔽日、所向披靡的恐怖气势所震慑,认为它们是当之无愧的“虫中之皇”。
世界各地的农业文明均饱受其害,蝗虫在圣经中多次出现并造成灾害。在《出埃及记》中,蝗虫将埃及的庄稼和土地蹂躏殆尽,吃尽了地里的嫩芽,给埃及带来了前所未有的灾难。
世界上蝗虫的分布非常广泛,在我国的蝗灾主要是东亚飞蝗引起。
当它们没有形成蝗灾时,就是我们口中俗称的“蚂蚱”,也是许多鸟类眼里的美餐。
东亚飞蝗是典型的植食性昆虫,主食芦苇、小麦、高粱、玉米、水稻和粟等禾本科植物的叶片、幼穗等[1]。在我国,蝗灾和旱、涝灾并成为三大自然灾害[2]。蝗虫体内含有丰富的蛋白质、人体必需氨基酸和脂类,在过去的研究中,发现蝗虫体内蛋白质含量显著高于人类常见食源中的所有植物性原料和许多动物性原料,粗蛋白含量在50%~70%。而一般猪肉的蛋白质含量仅为17%,牛肉为20%[3]。由此可见,蝗虫作为高营养食品资源确实有显著优势。

东亚飞蝗作为昆虫种群中常见的动物蛋白质来源,主要成分为蛋白质或多肽[4][5]。
东亚飞蝗多肽可以有效改善由高脂血症引起的脂质代谢异常,并成为一种新的治疗方法[6][7]。
俗称:高蛋白纯天然无污染高效减肥餐
在对大鼠分别进行以正常饲料和蝗虫饲料的投喂实验里,依据《辅助降血脂功能评价方法》[8],判定该受试样品辅助降低血脂功能动物试验结果为阳性。

在肝指数对比中,由高脂饮食诱导的大鼠肝指数明显高于正常对照组,经过东亚飞蝗多肽干预后,肝指数明显下降(P<0.01),与阳性对照组基本无差异,但高于正常对照组。

因此,东亚飞蝗多肽的干预能显著降低高脂饮食所引起的高脂血症状。可以说是完美的高蛋白“减肥餐”。
不仅如此,蝗虫的蛋白质是一般肉类的两倍,比牛肉更有营养。
饲养中有一个‘料肉比’的概念,即家畜、家禽吃下一斤饲料,能长多少肉。而蝗虫的料肉比是猪的10倍,牛的100倍。[9]
而食用安全方面,蝗虫更是完美的食物。由于昆虫一般只有几个月的寿命,而且植食性昆虫营养级很低,体内毒素几乎没有积累的空间,相比寿命长的动物,体内的重金属含量非常低,称得上纯天然无污染。
另外,蝗虫的维生素、矿物质如锌、铁、钙等元素含量也丰富,远比一般肉类更有营养价值。每100克牛肉中铁含量为6毫克,而每100克蝗虫里的铁含量从8毫克到20毫克不等。只要你能下得去口,虫子在性价比、营养价值上来说确实无可争议。
那么,为什么古时候发生蝗灾时,古人不抓蝗虫来吃呢?我国的蝗灾又是为什么消失的呢?
这就要从蝗灾的发源———蝗虫独特的群居模式来说了。
简单来说,蝗虫在独居时(这时候也可以被称为“蚂蚱”)和群居时完全是两个面貌。
独居蝗虫和群居蝗虫在外形和行为上差异很大,以至于直到1921年人们才发现它们是一个物种。
散居型飞蝗,其体色通绿,常隐匿于草丛之中,仅在雌雄交配时才会相互接触,其余时间它们大多独来独往,飞行能力及活动范围均相对有限。
群居型则高密度、食量大、飞行能力强。当零散的飞蝗聚集成为一群时,它们的形态与性情会发生显著变化。聚集成群的飞蝗在短短几小时内即可完成体色转变,由绿色变为黑棕色,其中背部呈黑色,腹部为棕色。

这种变化起源于一种释放量低但生物活性非常高的化合物4—乙烯基苯甲醚(4VA)。
4VA这种信息素是群居型特异性释放的信息素,在散居型蝗虫中基本检测不到。但只要有4~5只散居型蝗虫聚集在一起,信息素的释放就可以启动,这说明它具有很低的诱发阈值。[10]
4VA是飞蝗群聚信息素,在它的影响下,蝗虫会变得更加群居,彼此靠近的时间越长,群居性就越强。这会导致蝗群规模不断扩大。
在实验室中,只需挠挠蝗虫的后腿,模拟蝗虫在群体中受到的推挤,就能在短短两小时内将独居蝗虫转变为群居蝗虫。
除此之外,群居雄性成虫大量释放的4-乙烯基苯甲醚还会促进雌性蝗虫的性成熟同步,加快蝗群的繁衍速度。[11]

如果环境条件允许,它们会形成包含上千亿个体的庞大群体,即蝗群,而蝗灾正是由这些蝗群造成的。
就比如2020年,一场25年来最严重的沙漠蝗灾在非洲和亚洲的多个国家肆虐,2000亿只蝗虫组成的蝗群每天进食40万吨粮食,日行百里,甚至乘着季风跨越了300公里的红海,受灾面积高达1600多万平方公里,严重威胁了约1900多万人的粮食安全。

群居型飞蝗的飞行能力极为强大,能够飞行数百公里甚至上千公里,这也是古代蝗灾发生时,人们难以捕捉蝗虫为主食的主要原因之一。
此外,群居型蝗虫大量聚集时会释放挥发性化合物苯乙腈。这种化合物在正常情况下是蝗虫的一种防御机制,但在蝗灾期间,由于数量庞大,苯乙腈的浓度会急剧升高。
更重要的是,当蝗虫在遭到攻击或受到威胁时,它们会立即将苯乙腈转化为剧毒化合物氢氰酸,能够迅速导致生物体中毒甚至死亡。
这种转化机制是蝗虫特有的群体防御机制。群居的飞蝗在高密度的刺激下会启动特定的基因(如CYP305M2基因),产生更多的苯乙腈毒素作为嗅觉警告信号,以此来排斥天敌。
有史以来最大的蝗灾,估测发生在1875年,巨大的蝗群席卷了美国西部,一位名叫阿尔伯特·希尔德(Albert Child)的业余气象学家甚至连续5天目睹了1.6公里高的落基山蝗虫群不间断的飞过头顶。
根据邻近地区的报告,蝗群宽度达到了180公里,长2900公里,足够从广州铺到哈尔滨,覆盖的面积高达5100亿平方米,是地球表面积的1000分之一,或者美国13个最小州的面积总和。

落基山蝗虫像暴风雪一样遮蔽了阳光,声音像潮汐一样在地面翻滚,数量估计达到了12.5万亿只,重2750万吨,被吉尼斯世界纪录认证为有史以来最大的动物聚集数量。
蝗虫所到之处没有任何东西能够幸免,皮革,木头,甚至羊身上的羊毛和人身上的衣服都会遭殃,就连火车,也因为蝗虫落在铁轨上,油脂太多车轮摩擦力不足而不得不停驶。
那么我国的蝗灾又是如何减少的呢?
20世纪50年代初,在美国明尼苏达大学攻读博士学位的马世骏收到了来自老朋友钦俊德的信,邀请他回国加入根除蝗虫的战斗。

那时的中国蝗灾频发,与水灾、旱灾并称为三大自然灾害。1949年前,由于常凯申掘开黄河口,巨量的黄泛区为蝗虫提供了优质产卵地,在当时的黄淮地区平均每隔三四年就出现一次大面积蝗灾。1943年,仅河南一地,飞蝗就吃光了7个县的庄稼。无数人背井离乡,踏上逃荒之路。

新中国成立初期,各级政府积极动员,以人工为主、药械为辅,尽最大努力试图把蝗蝻(蝗虫的若虫)消灭在起飞之前。然而,人力终究有限,蝗害依然猖獗。[12]
马世骏于1951年底回国,加入中国科学院实验生物研究所昆虫研究室,与钦俊德等科学家一道,投身于这场艰苦的战斗。
1952年春,他与陈永林、郭郛两位青年深入洪泽湖畔蝗虫孳生地。他们在河堤旁的茅草牛棚住下,日夜观测记录,摸清飞蝗的生活习性。

研究条件异常艰苦,陈永林曾因饮用不洁水患上恶性疟疾,一行人湖上考察时还曾遭遇险情。
在前线获取一手资料的同时,北京的研究大后方也协同作战。
他们发现,湖区水位变化直接决定飞蝗繁殖数量——淤滩越大,飞蝗产卵场所就越多,而大量浸水的区域,蝗卵则会死亡。
于是在几十年间,各级地方开始通过水利工程控制水位,垦荒种植改变植被,深翻土地,从源头铲除蝗虫的产卵环境。
而这一方案也融入到新中国治理黄河、淮河、海河的大型工程中,成效显著。
到了1977年,中国已连续十多年未发生蝗害,千年蝗灾得到基本控制,马世俊等人的相关成果荣获全国科学大会奖及国家自然科学奖。

然而,蝗灾的威胁并未根除。
- 80年代末,蝗情在局部地区有所反复。
- 1987年,马世骏对新入学的博士生康乐说,老一辈基本解决了飞蝗问题,嘱其研究草原蝗虫。
- 康乐在内蒙古的工作揭示了过度放牧与草原蝗灾的关系。随着90年代末飞蝗种群再次抬头,康乐意识到,必须从更深层的机理入手进行研究。
此时,生命科学已进入基因时代。
康乐团队开始着手解析体型虽小、基因组却极为复杂的东亚飞蝗。
他们聚焦于一个关键现象:
- 东亚飞蝗会根据种群密度在“散居型”(绿色)和“群居型”(黑黄相间)之间转变,而只有群居才会酿成灾害。

他们的团队推翻了国际学界沿用半个世纪、认为苯乙腈是群聚信息素的结论,最终鉴定出4-乙烯基苯甲醚才是关键信息素,并找到了其特异性受体。
而这一突破也为开发干扰聚群、精准诱杀等绿色防控新策略打开了大门。
2020年,联合国粮农组织专门致信,肯定该成果对全球蝗灾防控的重大贡献。

但是直到如今,蝗灾仍未被完全“消灭”,还有无数科学家始终坚守前沿,与之对抗。
将千年为患的“虫皇”,逐渐转化为被认知、被掌控、甚至被利用的研究对象,续写着人与自然博弈的传奇。
参考文献:
[1]张鹏飞. 一种新昆虫病原真菌, Aspergillus oryzae XJ-1及其在蝗虫防治中的潜力[D]. 北京: 中国农业大学, 2015.
[2]赵莉. 东亚飞蝗体内主要营养成分的生物化学分析[D]. 天津: 天津师范大学, 2008.
[3]祝海娟. 大麦虫蛋白质的提取研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学, 2013.
[4]刘振江,相静波. 昆虫食品的开发与产业化[J]. 食品工业科技, 2006, 27(2): 211-213.
[5]国洪旭. 蝇蛆油脂、蛋白粉和甲壳素的制备工艺研究[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2016.
[6]Benaicheta N,Labbaci F Z,Bouchenak M,et al. Effect of sardine proteins on hyperglycaemia,hyperlipidaemia and lecithin: cholesterol acyltransferase activity,in high-fat diet-induced type 2 diabetic rats[J].The British Journal of Nutrition,2016,115(1):6-13.
[7]吴君臣,田禾. 小分子肽类传感器在重大疾病中的诊断[C]//中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集,2012:101.
[8]中华人民共和国国家食品药品监督管理局.抗氧化功能评价办法等9个保健功能评价办法.辅助降血脂功能评价方法[S].北京:中国标准出版社,2012.
[9]http://ku.m.chinanews.com/wapapp/cns/df/zw/4824028.shtml?target=_self
[10]https://doi.org/10.1038/s41586-020-2610-4
[11]Chen D, et al. Aggregation pheromone 4-vinylanisole promotes the synchrony of sexual maturation in female locusts. Elife. 2022;11:e74581. doi: 10.7554/eLife.74581.
[12]中国科学报《战胜千年蝗灾的中国攻略》

