哥本哈根大学 信用:CC0公共领域 由于昆虫，主要是甲虫，每年全球粮食产量损失高达25%
在过去的5亿年里，甲虫已经成功地传播并适应了全球的生活，现在占了地球上每五种动物中的一种
然而，早在古埃及，这些顽强的小虫子就已经入侵粮仓，并通过破坏我们的庄稼来困扰我们人类
因此，食品生产和杀虫剂的大量使用现在齐头并进
这些杀虫剂中有很大一部分破坏了生物多样性、环境和人类健康
随着各种杀虫剂的逐步淘汰，需要新的解决方案来锁定和根除害虫，同时不伤害人类或蜜蜂等益虫
这正是哥本哈根大学生物系的研究人员正在研究的
作为在不久的将来开发更多“生态”方法来对抗有害昆虫的更广泛努力的一部分，研究人员发现了哪些激素调节甲虫肾脏中的尿液形成
哥本哈根大学生物系副教授肯尼斯·韦兰·哈尔伯格解释说:“知道哪种激素调节尿液的形成，就可以开发出类似甲虫激素的化合物，例如，这种化合物可以使甲虫形成大量尿液，从而导致它们脱水死亡。”
他补充道: “虽然这看起来有点邪恶，但我们试图消灭破坏粮食生产的害虫并不是什么新鲜事
我们只是试图以一种更聪明、更有针对性的方式来做这件事，这种方式比传统的杀虫剂更能考虑到周围的环境
" 古埃及人用石头削弱甲虫的水平衡 这项新的研究，以及之前由肯尼斯·韦兰·哈尔伯格进行的一项研究表明，甲虫以与其他昆虫完全不同的方式解决调节水和盐平衡的任务
这种昆虫生物学上的差异是一个重要的细节，当试图对抗某些物种时，却不去理会它们的邻居
“今天的杀虫剂进入昆虫体内，使其神经系统瘫痪
这种方法的问题是昆虫的神经系统在不同物种之间非常相似
肯尼斯·韦兰·哈尔伯格解释说:“使用这些杀虫剂会杀死蜜蜂和其他有益的田间昆虫，并伤害其他生物。”
甲虫精心控制的水平衡对生存的重要性不是秘密
事实上，古埃及人已经知道在粮仓里混合鹅卵石来对抗这些害虫
石头刮掉了甲虫外骨骼的蜡质外层，这一层用来减少液体蒸发
“不要管他们偶尔会在鹅卵石上凿出一颗牙齿，埃及人可以看到这些划痕杀死了一些甲虫，这是由于蜡质层受损造成的液体流失
然而，他们缺乏我们现在所拥有的生理学知识，”肯尼斯·韦兰·哈尔伯格说
全世界使用了1000亿美元的杀虫剂 杀虫剂已经取代了鹅卵石
而且，它们的全球使用价值现在大约是每年1000亿美元
但是随着杀虫剂使用规则变得更加严格，农民对抗害虫的选择也越来越少
“开发针对并根除害虫的化合物的动机是巨大的
食品生产严重依赖杀虫剂
仅在欧洲，据估计，如果不使用杀虫剂，食品产量将下降50%
肯尼斯·韦兰·哈尔伯格说:“只要市场上有一种单一的、更有针对性的产品，野生动物和人类几乎都会立即获得巨大的收益。”
但是开发新的化合物来对抗甲虫需要化学家设计一种类似甲虫激素的新分子
与此同时，这种化合物必须能够进入甲虫体内，要么通过它们的外骨骼，要么通过它们对外骨骼的取食
“了解甲虫尿液的形成是为将来开发更有针对性和更环保的害虫控制方法的重要一步
我们现在正在让蛋白质化学专家参与进来，他们可以帮助我们设计一种人工昆虫激素
但是在任何新形式的害虫控制出现之前，仍然有相当多的工作要做，”副教授肯尼斯·韦兰·哈尔伯格总结道
这项研究表明，甲虫调节肾脏功能的方式与所有其他昆虫完全不同
这些差异有可能被用来致命地破坏甲虫的体液平衡，而不会影响其他昆虫
研究数据报告称，这种独特的肾脏功能在大约2.4亿年前进化，这种机制在甲虫非凡的进化胜利中发挥了重要作用
地球上大约五分之一的已知动物是甲虫
虽然已经描述了400，000种甲虫，但是据认为总共有超过一百万种甲虫
研究人员使用红面甲虫(赤拟谷盗)作为这项研究的测试物种，因为它有一个测序良好的基因组，可以部署广泛的遗传和分子生物学工具
研究人员通过注射一种激素让甲虫排尿，科学家现在知道这种激素调节甲虫尿液的形成
小麦象鼻虫、面粉甲虫、科罗拉多马铃薯甲虫和其他种类的甲虫和昆虫每年占据全球食物供应的25%
这一问题在发展中国家尤为明显，在这些国家，有效的害虫控制手段有限或根本不存在
该项目是与来自苏格兰爱丁堡大学和加拿大麦克马斯特大学的研究人员合作进行的 这项研究刚刚发表在科学杂志《PNAS》上
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