蝗蟲過境2.0:沙漠飛蝗為何來勢洶洶?臺灣也曾經發生過蝗災?

作者 / 曾瑤光(中興大學昆蟲學系三年級)

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近期,沙漠飛蝗(Schistocerca gregaria,Desert locust)不僅造成東非地區嚴重的農作危害,更已成群飛往巴基斯坦、印度,甚至逼近中國。儘管目前行政院農業委員會動植物防疫檢疫局推斷,喜好乾旱和氣候的蝗蟲入侵風險不大,不過,面對來勢洶洶的蝗蟲,人們仍應對此有所認識,並全力防止牠們對臺灣作物可能的侵襲。

蘇丹遭遇嚴重的蝗災。(非本次事件照片)圖/wikipedia

這幾個月以來,沙漠飛蝗造成東非地區非常嚴重的蝗災。聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)已發布橘色警戒,聯合國更是宣布將提供 1000 萬美元給世界農糧組織對抗沙漠蝗蟲。

多年研究昆蟲行為學又專攻直翅目的中興大學教授楊正澤表示:「臺灣的農政主管單位動植物防檢疫局基於職責,立即啟動植物疫情監測系統,主要是針對可能會對臺灣造成最大威脅的東亞飛蝗或稱作菲律賓飛蝗(Locusta migratoria)」。

其實,經統計,蝗災並不是少見的現象,在一般蝗蟲和其他病蟲害等造成的農業傷害就佔了 30~40%。「飛蝗蝗災大約 13~15 年才會發生一次,就算是區域性的危害,也因為發生地區主要都在惡劣地形,相對在農業上造成的損害,其實僅僅只有 0.2~0.3%。」楊正澤表示。

而這次蝗災之所以被聯合國糧食及農業組織關切,原因在於沙漠飛蝗造成的是作物一次性的損害,農民經濟收入掛零,直接影響當地民眾生計。所以在分析今(2020)年蝗災是否特別嚴重之前,得要先來了解沙漠飛蝗的生理特性。

沙漠飛蝗的特別之處

沙漠飛蝗。圖/wikipedia

沙漠飛蝗,分類上隸屬於直翅目(Orthoptera)蝗科(Acrididae)沙漠蝗屬(Schistocerca)。植食性的昆蟲,食草範圍廣泛,偏好禾本科的作物,如玉米、稻米和小麥等糧食作物。牠們棲息在沙漠等惡劣環境,平時多半呈散居型(solitary phase),在局部地區或雨季時有群居型(gregarious phase)的傾向,並有遷徙的習性。

飛蝗遷徙的行為會造成蝗災快速擴散,其中的多形性(polyphenism)更佔了很重要的角色。多形性,又稱多態性,指蝗蟲會在受到刺激後發生變型(transformation)。「作為觸發多形性的誘因,可以是從外在環境到昆蟲的內在因子皆有可能。」對這部分的研究,楊正澤解釋:「飛蝗的外表型態,包含了體色、斑紋、大小和身體比例等蛋白質的表現上都有可能發生改變。」

「尤其這次蝗災又多發生在非農業密集區,一般來說,不經常發生翻土、除草等耕作行為的農地會更易受到蝗蟲的侵害。」楊正澤說道。這些土地在面對接踵而來的大雨和水災等極端氣候的接連影響下,導致長期乾旱呈散居模式的蝗蟲,得以趁著有降雨的時間,為了獲取食物而大量的聚集、繁衍並進行高密度的產卵。「根據研究顯示,這些卵可以在惡劣環境中存活長達 180 天之久,所以可以適應沙漠乾季時的惡劣乾旱環境。」

而遇到雨水的飛蝗卵就如久旱逢甘霖,會順利孵化。若蟲平均一平方公尺可以達到一萬隻以上的驚人數量。飛蝗若蟲逐漸長大直到環境負載力逐漸超載,擁擠的環境便會成為另一誘因,產生「擁擠效應」,刺激終齡若蟲的多形性被誘發,使成蟲型態發生變型。「例如翅身的比例構造會更適合長途飛行,體色從綠、褐色變成黑、黃色。在成蟲初飛前會轉化成鮮紅的體色,看到紅色的蝗蟲,我們就可以知道牠要開始遷徙了。」楊正澤解釋。而沙漠飛蝗的飛行更可達六百公里之遠,此時的飛蝗也會從散居模式改變為群居模式。

另外,群居刺激多形性的觸發,也會在沙漠飛蝗身上發生一項廣為人知的生理轉變——毒性,牠們會變得具有毒性而無法食用。最近,昆蟲學家研究發現,這是由於牠們體內一組 CYP305M2 基因,該基因可以使飛蝗在受到攻擊時,合成劇毒的氰化氫(hydrogen cyanide,化學式HCN)作為防禦。

東亞飛蝗與臺灣

東亞飛蝗。圖/wikipedia

除了沙漠飛蝗,同樣具有遷徙習性的東亞飛蝗(Locusta migratoria manilensis)也許更廣為人知。「因為西南季風和黑潮效應所帶來的氣流影響,根據歷史紀錄記載,臺灣早在 1655 年也曾有疑似東亞飛蝗的侵襲紀錄。」楊正澤說道。

對於蝗蟲而言,季節性的氣流是幫助牠們長距離遷移的助力,但隨著氣候變遷、地景生態及社會發展土地利用對地貌造成的改變,已有數十年未曾有大規模侵襲臺灣的紀錄,使得這些歷史記載漸漸變得不可考,然而,這就代表不需要防範於未然嗎?答案是否定的。

正因為現今蝗災的預測變得較為困難,沙漠飛蝗就成為他山之石,讓臺灣對東亞飛蝗的侵襲超前佈署、未雨綢繆。當有一日東亞飛蝗再度來襲時,便能有相對應之策略,而不是成災時束手無策,讓農民的心血功虧一簣。

面對一波波嚴峻的考驗,還可以做什麼?

近期,沙漠飛蝗相關的新聞經常充斥在電視、報章雜誌中,而對於一般大眾來說,可以對環境的保護做些什麼?

楊正澤認為:「雖然無法對蝗災提供直接幫助,但民眾可以自主進行『環境行動研究』,平常試著多認識昆蟲、多關心環境,若是發現入侵種即可迅速通報,避免其大發生。」除了持續的關注蝗災訊息,若能研究昆蟲生物、分類學等專業知識,幫忙辨識外來種,期許人類在面對天災時能夠從容且聰明有效率地解決問題。


〈本文選自《科學月刊》2020年6月號〉
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