近日，《中国科学：生命科学》英文版在线发表河北大学康乐院士团队题为“Regurgitation of locusts dedicates chemical defense against predators”的研究论文，揭示了飞蝗在遇到捕食者攻击时吐出的反流液（regurgitation）中三种关键化学物质协同作用，构成其核心化学防御系统。

蝗虫为什么要吐出反流液，原来是为了保命！

蝗虫在受到威胁时常会从口中吐出深棕色液体，这是昆虫界常见却少被深入研究的现象。研究团队通过行为学实验发现，当遭遇红火蚁、螳螂、麻雀等天敌攻击时，80%—90%的蝗虫都会迅速吐出反流液，这些反流液能显著增加蝗虫的存活率。一口反流液，足以让捕食者“吃不下去”。

图1 反流液遇到捕食者吐出反流液

反流液里到底有什么？研究发现关键是“三种小分子”

进一步对反流液进行化学分析，从907种化合物中逐步筛选，最终锁定了一个关键事实：单一化学物质不具备防御力，将三种化合物（戊二酸二乙酯DG、3-甲基吲哚3MI、2-甲酰氨基苯甲酸FBA）“混合在一起”才真正有威慑效果。

图2 反流液中关键防御化合物的筛选

不是闻到，而是“尝到”才害怕：一种基于味觉的化学防御

红火蚁是否被“味道”吓退？研究团队进一步利用电生理技术（EAG、SSR）发现：上述混合物不会刺激红火蚁的嗅觉，但会强烈激活其触角上的味觉响应；行为上，混合物对红火蚁表现出明显的防御行为。这是一种典型的“接触型化学防御”机制——只有当捕食者真正接触猎物时才会被击退。

图3 反流液中的化合物介导捕食者的味觉

化学防御的协同效应：1+1+1>3 的自然智慧

为什么需要三种物质一起？研究指出：单独使用时，它们的浓度不足以引起强烈厌恶；但混合后会产生明显的协同效应(synergy)，甚至在低于蝗虫自身分泌量的浓度下，也能引发天敌显著的味觉响应。这说明蝗虫通过进化，形成了一个高效、节能、不依赖高浓度毒素的防御策略。这项研究不仅首次揭示了蝗虫反流液的核心化学成分组合，也为理解昆虫与捕食者之间的化学生态互动提供了新的视角。

图4 蝗虫反流液对捕食者的味觉化学防御

来源: 《中国科学》杂志社