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邢连喜教授作“白蚁世界的小秘密”学术分享
发布时间:2023-03-25      作者: yl23455永利官网    点击:[]    分享到:

3月23日下午,生命科学与医学部第五十三期木香学术沙龙于博望报告厅顺利举行,邀请邢连喜教授作为主讲嘉宾进行学术分享,一百多位学部师生参加,报告由付爱根教授主持。

(付爱根教授介绍主讲嘉宾)

报告伊始,邢老师首先介绍了什么是白蚁及白蚁与蚂蚁的区别。白蚁属于蜚蠊目昆虫,全世界约3000种,具有2亿多年的进化史,是典型的社会性昆虫,工蚁、兵蚁和繁殖蚁等品级分化复杂,各品级均有雌雄分,可木栖或土栖,主要以木材为食。而蚂蚁属于膜翅目昆虫,形态和食性与白蚁完全不同。另外,根据肠道内有无原生动物,白蚁可分为低等白蚁和高等白蚁,只有白蚁科属于高等白蚁,白蚁科以外的所有类群均属于低等白蚁。

(邢连喜教授分享主讲内容)

随后,邢老师讲解了白蚁的重要性。在生态方面,白蚁可改变自然环境的结构和功能,可消化地球全年纤维素产量的15%,CH4和CO2排放量分别占全球的4%和2%,是全球碳循环和温室效应的重要参与者;在生产生活方面,白蚁可破坏房屋,堤坝,电线电缆和作物等,每年会造成500亿美元的损失;在科学研究方面,白蚁品级分化复杂,寿命差异巨大,蚁王蚁后可活30-50年且能终生繁殖,是工蚁寿命的几十倍,因此可将白蚁作为天然动物模型去研究衰老机制。小小白蚁还有很多特殊的本领,深入研究相关机制,对于揭示自然规律、技术创新和改善人类生活水平都具有重要意义。如白蚁具有超强的探知震动能力,可通过足部听到同类和天敌的噪音,为微型人工智能震动传感器的研究提供了新的思路;白蚁具有完全消化木材纤维素的能力,研究其消化机制有望制造生物燃料,缓解能源短缺问题。

(现场师生认真听讲)

最后,邢老师介绍了其科研团队近几年的研究成果和新发现。其团队证明了黑胸散白蚁末龄若蚁可以发育成软翅型补充生殖蚁,老龄工蚁都具有向补充生殖蚁转化的潜能,且工蚁只有发育到6龄才具有转化为补充生殖蚁的可塑性,以及长翅成虫作为原始生殖蚁,具有独特的嗅觉基因表达模式,在婚配、择偶和新群体建立中起着关键作用。其次,该团队明确了散白蚁群体大小、取食范围和不同品级之间的取食特征,为指导白蚁防治提供了理论支撑。另外,在生殖蚁长寿机制研究方面,团队通过测定端粒长度发现,不同品级端粒长度没有显著区别,认为端粒长度不是影响不同品级寿命的关键,而通过白蚁胰岛素信号通路(IIS)相关基因的表达发现,IIS通路可能是白蚁繁殖蚁寿命延长的关键。目前已经鉴定35个IIS通路相关基因,筛选了6个关键基因,并结合多组学技术正在进行深入研究。

(现场提问互动)

(邢连喜教授为大家答疑解惑)

报告结束后,到场师生与邢老师进行了热烈的交流与讨论,邢老师逐一为大家进行答疑解惑。通过邢老师生动的讲述,大家了解到白蚁身体虽然微小,却对人类社会影响巨大,本次讲座圆满结束。

互动彩蛋

问:白蚁的孤雌生殖可以有效地防止有害基因的积累吗?

答:孤雌生殖这种生殖方法是一把双刃剑,如果某个巢群有害基因本身积累很多,通过孤雌生殖会使巢群越来越退化,直至消亡。但白蚁具有2亿年进化史,能够进行孤雌生殖的种类有害基因积累有限,蚁后通过孤雌生殖所繁殖的后代,优良基因大部分被保存,而且白蚁的孤雌生殖是兼性孤雌生殖,它也可以通过两性生殖有效地防止有害基因的积累。

问:研究白蚁品级分化的具体实验思路是什么呢?

答:白蚁品级分化主要是由环境因素影响的,蚁王和蚁后可通过分泌一些信息素抑制其它白蚁分化,因此在实验中可将巢群中的蚁王和蚁后移出,或者隔离一定数量的工蚁促进工蚁品级转变为其它品级。

问:鸡枞菌可进行人工种植吗?

答:鸡枞菌是白蚁巢群的伴生真菌,目前人工养殖白蚁巢群进而去种植鸡枞菌还未形成完整体系,另外经济成本也较高。