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城市或許成了這種入侵昆蟲的演化孵化器，使其在擴散過程中不斷完成“微調”，變得更適應生存。
斑衣蠟蟬在美國各地擴散的速度快得驚人，如今我們終于知道了其中一個原因：城市生活似乎幫助它們演化出了更強的抗壓能力。
紐約的斑衣蠟蟬，它在當地是入侵物種（來源：Ｒhododendrites/wikipedia）
紐約大學（New York University）生物學家、論文第一作者孟芳（音譯，Fallon “Fang” Meng）在接受Live Science采訪時說：“城市可能充當了演化孵化器，幫助入侵物種更好地應對高溫、殺蟲劑等壓力，進而更容易適應新的環境。”
斑衣蠟蟬（Lycorma delicatula）會用細長的口器吸食植物汁液。這種昆蟲原產于中國，后來擴散到韓國、日本以及美國。2014年，它首次在賓夕法尼亞州（Pennsylvania）被發現，如今已出現在美國東部19個州。
它最偏愛的寄主植物是臭椿（Ailanthus altissima），后者本身在美國也是一種入侵物種。
不過，斑衣蠟蟬能取食的植物范圍很廣，其中包括葡萄藤、啤酒花、楓樹、果樹和硬木樹種等多種具有經濟價值的植物。
斑衣蠟蟬會削弱植物。它們在取食時還會排出一種黏稠、高糖的液體，促使煤污病滋生。
更麻煩的是，蜜蜂有時會放棄采花，轉而采食這些含糖排泄物，盡管這種蜂蜜依然可以安全食用，但也會讓蜂蜜帶上一股煙熏般的氣味和持久的余味。
這些因素疊加起來，可能造成巨大的經濟損失。例如，2019年的一項研究估計，僅在賓夕法尼亞州，如果不加控制，這種昆蟲每年造成的損失就可能高達3.24億美元。
為了更好地理解斑衣蠟蟬為何能如此順利地適應美國環境，研究人員對采自中國上海城鄉地區，以及美國紐約市、康涅狄格州和新澤西州的斑衣蠟蟬進行了基因組測序。這項研究于2月4日發表在《英國皇家學會學報 B 輯：生物科學》（Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences）上。
研究人員在中國的斑衣蠟蟬種群中發現，城市種群與鄉村種群之間存在明顯的遺傳差異。孟說：“盡管它們相距只有30千米，但種群分化卻非常明顯。”
孟補充說，這很可能是因為，雖然斑衣蠟蟬能飛，但它們必須持續取食，因此通常不會離賴以生存的寄主樹太遠。這樣一來，不同種群就很容易彼此隔離。
這種分離意味著，上海城市中的斑衣蠟蟬演化出了鄉村種群不具備的抗壓遺傳特征，使它們能夠適應更炎熱的城市環境，同時增強對毒素和殺蟲劑的解毒與代謝能力。
中國上海的斑衣蠟蟬（Lycorma delicatula），它們入侵到美國后多變為灰色的（來源：Fallon Meng/NYU）
不過在美國，不同地點的斑衣蠟蟬在遺傳上卻相當相似，盡管其中一些采樣地點彼此相距達200千米。
研究指出，那些原本為了適應城市生活而演化出來的基因，在美國種群中又得到了進一步調整。
研究人員利用基因組數據，結合用于重建近期種群歷史的群體統計模型分析后發現，斑衣蠟蟬經歷過3次遺傳瓶頸，也就是新種群由數量有限的昆蟲建立起來的時期。
第一次發生在170多年前，當時上海經歷了快速城市化；第二次與2004年斑衣蠟蟬從中國擴散到韓國的時間吻合；第三次則出現在2014年，也就是這種昆蟲抵達賓夕法尼亞州的時候，它們很可能是搭乘海外運來的貨物“偷渡”過去的。
孟說，對中國城市環境的適應，或許讓斑衣蠟蟬提前具備了耐受其他高溫、污染環境的能力。
“我們應該把入侵物種和城市化視為同一整體中彼此關聯的兩個部分。人們太常把這兩個重要議題割裂開來，但實際上，它們的影響可能會以協同而出人意料的方式疊加。”
美國特拉華大學（University of Delaware）生態學家扎克·拉丁（Zach Ladin）并未參與這項研究，但他表示，更強的毒素耐受能力或許正在幫助斑衣蠟蟬在美國擴散。
他對Live Science說，許多城市里較高密度的臭椿為斑衣蠟蟬提供了立足點，“但研究中發現的那些與抵御有毒化學暴露相關的基因，也確實可能幫助它們轉換寄主，進而利用其他植物。”
拉丁還補充說，這些新的遺傳信息或許能幫助人們減緩或遏制斑衣蠟蟬的擴散。
“從化學防治的角度看，我們現在已經找到了一些可以瞄準的基因，這一點可能很重要，因為它能幫助我們避免只是單純地推動它們對某些化學藥劑產生抗性。”
文章轉載自：“環球科學” （id：huanqiukexue）
來源：Live Science
撰文：Rupendra Brahambhatt｜翻譯：王昱
原文鏈接：https://www.livescience.com/animals/insects/spotted-lanternflies-are-invading-the-us-they-may-have-gotten-their-evolutionary-superpowers-in-chinas-cities
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