發現共生真菌助甲蟲蛀歐洲針葉樹　或成研防治害蟲新措施曙光

歐洲各地數以百萬計的針葉樹，都因害蟲歐亞雲杉樹皮甲蟲 (Ips typographus) 侵擾而被摧毀。最新刊於《PLOS 生物學》的研究更發現，真菌可能透過操縱針葉樹的自然防禦系統來幫助這種害蟲殺死樹木！

該研究指，原來歐亞雲杉樹皮甲蟲可以嗅出其多種共生真菌夥伴，分解樹脂產生的揮發性芳香化合物，使甲蟲更易找到合適的樹來消耗和繁殖。

如果更能了解這些化合物如何影響歐亞雲杉樹皮甲蟲行為，可能有助保護歐洲的針葉樹。這很重要，因為氣候變化已經使歐洲森林更易受昆蟲入侵。

大約 5 毫米長的歐亞雲杉樹皮甲蟲可以相對快速地殺死成熟的針葉樹——牠們以「人海戰術」大量蛀吃同一針葉樹，令樹的防禦系統不勝負荷。

其實，樹木會釋出並混合多種化合物以驅除、誘捕或毒害以其為食的昆蟲，以及與昆蟲共生的真菌。人類亦知道歐亞雲杉樹皮甲蟲會利用信息素 (pheromone) 吸引其他同類對針葉樹進行大規模攻擊。然而，信息素在維持真菌共生關係的作用仍然未明。

另一方面，歐亞雲杉樹皮甲蟲本身的強大攻擊力也讓一些學者懷疑真菌是否可能在蛀樹攻擊中有提供幫助，因為真菌自身也會產生強效揮發性化學物質「雞尾酒」。不過，可以觀察到的是，歐亞雲杉樹皮甲蟲會優先已感染可共生真菌的樹為目標。

過去由同一團隊撰寫的研究已表明，歐亞雲杉樹皮甲蟲可以透過真菌散發的化學成分，識別出Grosmannia、Endoconidiophora 和 Ophiostoma 這 3 個真菌屬。

在是次研究中，真菌 Grosmannia penicillata 和其他真菌共生體能代謝來自挪威雲杉 (Picea abies) 的樹脂芳香化合物，將之變成一種對甲蟲具吸引力的含氧衍生物混合物，令牠們更為聚集受影響的挪威雲杉上。

團隊為了解當中涉及的甲蟲化學訊號，因此在實驗室中對歐亞雲杉樹皮甲蟲和挪威雲杉樹的樹皮樣本進行了一系列測試。

團隊發現 G. penicillata 會將樹皮樹脂中的殺菌化學物質單萜 (monoterpenes) 分解成新化合物，並且在感染後 12 天，令樹皮都主要釋出新的化合物，從而吸引尤其雌性的歐亞雲杉樹皮甲蟲。

團隊又發現歐亞雲杉樹皮甲蟲具有對這些含氧化合物敏感的專用嗅覺神經元。換言之，歐亞雲杉樹皮甲蟲可以聞到真菌產生的化合物混合物，並根據真菌是其共生夥伴還是會構成威脅來追踪氣味。

這些含氧代謝物也可幫助歐亞雲杉樹皮甲蟲確定是否存在真菌、寄主樹保護自身的程度等因素，並確定潛在的覓食和繁殖樹。

目前，害蟲防治方法僅使用甲蟲的信息素，但效果不算理想。研究顯示，在殺蟲劑中添加針對真菌的化學物，或是拯救更多樹木的關鍵。

來源：
Science Alert, Creepy Study Shows How Fungi Lure Tree-Killing Beetles to Their Next Prey

報告：
Kandasamy, D., Zaman, R., Nakamura, Y. & et al. (2023). Conifer-killing bark beetles locate fungal symbionts by detecting volatile fungal metabolites of host tree resin monoterpenes. PlOS Biology. doi: 10.1371/journal.pbio.3001887

文／AC