进化史如何预测昆虫入侵者的影响？

华盛顿大学领导的一个团队从昆虫和植物相互作用的进化史中吸取了经验，他们开发了一种方法来了解非本地昆虫在新环境中的行为。该团队的模型在10月17日发表在《生态与进化》杂志上的一篇论文中进行了描述。该模型可以帮助林业工作者预测哪种昆虫入侵将是一个问题，并帮助管理者决定将资源分配到哪里，以避免大面积的树木死亡。

威斯康星大学环境与森林科学学院副教授、项目负责人之一帕特里克托宾说：“几十年来，是什么让侵略者如此特殊？这是一个百万美元的问题。”“这有可能深刻改变我们预测外来物种影响的方式，并优先考虑用于减轻这些影响的有限资源。”

新模型可以快速评估新的昆虫是否有可能在到达北美之前就杀死树木。要使用这个模型，你只需要了解昆虫的繁殖方法(例如，木材、树液或树叶的繁殖者)以及它们在当地以什么样的树木为食。然后，该模型将确定是否有北美树木死于这棵树。

该研究团队专注于使用北美针叶树的非本地昆虫——生产球果的果树，如松树、雪松、冷杉和云杉。他们鉴定了近60种针叶树专门昆虫，然后建立了每种昆虫的详细信息数据库，包括生活史特征和被攻击树木的特征。六种昆虫以“高影响力”出现，这意味着它们杀死了大量原本健康的当地树木。

例如，苦瓜毛阿德吉德(一种来自欧洲的无翅吸汁昆虫，会感染并杀死冷杉树)在西北太平洋留下了超过10万英亩的枯树。另一种是来自亚洲的赤松鳞片，它通过吮吸薄的内层树皮来耗尽新英格兰的森林。

那么，是什么导致了少数非本土昆虫成为最具破坏性的入侵者呢？

第一作者Angela Mech说：“在过去，研究一直集中在昆虫本身的各个方面，但我们意识到事实并非如此。”他曾经在西澳大利亚大学做博士后研究。

梅琦解释说，外来昆虫能否被控制并变得具有破坏性，与新(北美)寄主树和昆虫故乡树之间的进化史有关。允许科学家构建关于树种进化的全面系统进化史(或图谱)的分子工具是团队取得突破的关键。

例如，如果亚洲的一棵松树和北美的另一棵松树在几千万年前发生了分化，那么北美的松树可能就无法保留只与亚洲松树生活在一起的昆虫的防御能力。此外，两大洲的两棵松树有更多的进化史，只是最近才分道扬镳，但它们可能仍有类似的防御能力。

新模型有助于确定针叶树进化的“完美风暴”。在这种情况下，入侵的昆虫仍然把新树作为食物来源，但树没有保持足够的防御措施来阻止入侵者。

梅琦说：“短短两年时间，我们所做的只是让一个人解决自己的事业，但让15个人有知识、有专长去分享，这才是我们能够实现的真正目标。”这份工作是缅因州大学的助理教授。

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