2024-08-07 10:23来源:本站

在巴西塞拉多,瓦迪姆·维维亚尼(Vadim Viviani)的研究揭示了生物发光甲虫数量的下降,这主要是由于农业实践和人工照明。这种损失威胁到生物多样性,并限制了生物发光科学和技术应用的机会。(艺术家的概念。)来源:SciTechDaily.com
调查公司自20世纪90年代以来在塞拉多进行的调查显示,随着农业的发展,生物多样性正在下降在埃玛斯国家附近有更大的进展公园的部分。具有生物技术潜力的物种正在减少甚至消失。
在塞拉多,巴西的热带稀树草原和第二大生物群,夜晚,生活在白蚁丘中的点击甲虫Pyrearinus termitilluminans的幼虫会展示绿色的灯笼来捕捉被明亮的光线吸引的猎物。
位于
圣保罗州索罗卡巴的
奥卡洛斯联邦大学科学技术可持续发展中心(CCTS-UFSCar)教授瓦迪姆·维维亚尼(Vadim Viviani)说,30多年来,他和学生们一直在埃马斯国家公园和Goiás州保护中心周围的农场进行探险,收集标本,这种现象从未如此罕见。
“在20世纪90年代,我们会看到许多白蚁丘充满了萤火虫和其他生物发光昆虫,甚至在牧场地区也是如此。现在,大部分地区都种植甘蔗,我们几乎看不到甘蔗了。”
生物发光衰减的研究结果
Viviani和他的合作者在《美国昆虫学会年鉴》上发表了一篇文章,该文章是由FAPESP通过其生物多样性特征、保护、恢复和可持续利用研究计划(BIOTA-FAPESP)支持的一项研究的主要发现之一。
文章的倒数第二作者,圣保罗大学化学研究所(IQ-USP)教授Etelvino Bechara,是Viviani在20世纪90年代的硕士和博士论文导师,也得到了FAPESP的支持。
其他共同作者是
圣保罗大学动物博物馆(MZ-USP)的研究员Cleide Costa和米纳斯吉拉斯州伊塔朱比联邦大学(UNIFEI)的昆虫学家Simone P. Rosa。两人都是叩头甲虫超科Elateroidea分类的权威。

Emas国家公园的发光白蚁丘,Goiás州:点击甲虫Pyrearinus termitilluminans的幼虫产生了一个奇观,现在仅限于公园,单一养殖海洋中的一个岛屿。来源:Vadim Viviani
调查记录了51种,其中大部分是萤科。其余的是背上有两个灯笼的点击虫(白蛉科)和铁路虫,也被称为发光虫(Phengodidae),它们可以同时发出不同颜色的光。
在Goiás,除了在Mineiros市的Emas国家公园和附近的农场收集的标本外,研究人员还对perol
ndia和Campinorte的标本进行了编目。在马托格罗索州,调查涵盖了Chapada dos guimar
国家公园和三个城镇(Alto garas, Novo Santo Ant?nio和Rio Manso)。在哥斯达黎加,南马托格罗索州的一个小镇,他们参观了两个农场和Sucuriú瀑布市政公园。埃马斯国家公园是最多产的地方,有35种。
研究人员说,在塞拉多的遗迹和公园附近的农场,这些甲虫的多样性在过去的三十年里急剧下降,同时大豆和甘蔗种植园取代了牧场,以及塞拉多的整体减少,更具体地说,在塞拉多被称为cerrad
的茂密干燥森林地区。
本文首次报道了Chapada dos guimar
国家公园中出现的发光白蚁丘。在埃马斯国家公园和邻近地区发现了许多充满萤火虫幼虫的土丘。该小组之前的研究报告了亚马逊雨林中的生物发光现象。
铁路蠕虫正在消失
杀虫剂和人工照明也是生物发光甲虫的敌人。人类发出的强光阻止了它们被配偶定位和繁殖。研究人员特别注意到,在最近的考察中没有发现铁路蠕虫幼虫。这些昆虫可以同时发出红光和绿光,具有重大的生物技术潜力。
“这个家族(Phengodidae)的衰落尤为明显。自2010年以来,成年雄性不再被甘蔗环绕的农场的灯光陷阱所吸引。此外,夜间来自附近城市中心的人造光越来越强,可能会威胁到埃马斯国家公园内的几种生物发光物种。这个问题值得特别关注和进一步研究。”
生物发光物种的灭绝不仅是生物多样性和这些动物提供的生态系统服务的损失,而且还代表着技术和经济机会的丧失。
生物发光——生物产生和发射冷可见光——在科学研究、医学、工业和环境管理中应用于许多分析过程。冷光是指少于20%的光产生热辐射(即热)。
生物发光源于荧光素的氧化,这种化合物存在于这些昆虫和其他动物以及一些真菌中。氧化过程是由称为荧光素酶的酶催化的。
多年来,Viviani领导的研究小组在全球范围内分离和克隆了数量最多的荧光素酶。荧光素酶来自不同的昆虫,包括产生蓝光的苍蝇。
发光的甲虫能发出绿色、黄色、橙色和红色等颜色。例如,它们的荧光素酶被用来标记细胞和蛋白质。
Viviani目前正在协调FAPESP支持的一个项目,开发用于免疫分析、环境分析和生物成像的生物发光试剂。试剂将基于来自巴西物种的荧光素酶。这些材料目前大部分都是进口的。
“重要的是要认识到塞拉多不仅仅是灌木丛或灌木丛。它是土壤中水的储存库,是产生雨水的蒸发之源,也是大量独特物种的储存库。我们可以从这些宝藏中学到很多东西,”维维亚尼说。