嗅探犬加入对抗入侵性斑点灯蛾的战斗

经过训练的犬类可以定位烦人的卵块。
a brown dog ups up onto a tree and sniffs it, while its human handler points to what it is sniffing
法根,一只比利时马里努阿犬,正在嗅探斑衣蜡蝉的卵块。Eric Clifton/康奈尔大学

在美国,对抗入侵性斑衣蜡蝉 (Lycorma delicatula) 的下一阶段,可能就得依靠人类最忠诚的朋友了。康奈尔大学的最新研究发现,经过训练的在检测冬季寄生在某些景观,尤其是森林地区中的蜡蝉卵方面,比人类更有效。研究结果发表在2024年12月26日出版的《Ecosphere》杂志的研究报告中。

拉布拉多寻回犬迪亚正在葡萄园里嗅探这种入侵性昆虫的卵。致谢:Eric Clifton/Kaitlyn Serrao/康奈尔大学.

为什么斑衣蜡蝉是个问题?

斑衣蜡蝉原产于中国,于2014年在宾夕法尼亚州首次被发现。自那时以来,它已蔓延到美国东部至少17个州。仅在2021年,就发现了约61,000只这种有翅的昆虫。虽然它们不会咬人或蜇人,但它们对农作物具有毁灭性,并且难以根除。该昆虫以包括枫树、核桃树、苹果、啤酒花和葡萄在内的多种寄主植物为食并杀死它们。 

“葡萄园中的斑衣蜡蝉侵扰在一季内可能导致葡萄藤80%至100%的死亡,”该研究的合著者、康奈尔大学保护生态学家安吉拉·富勒(Angela Fuller)告诉《康奈尔纪事报。 

[ 相关:斑衣蜡蝉的情况如何? ]

根据富勒的说法,这些侵扰还会增加种植者对植物使用杀虫剂的量。增加的杀虫剂在一季内可使成本增加高达170%。

科学家们已使用杀虫剂、物理陷阱,甚至机器人真菌来在局部范围内控制这些昆虫。然而,杀虫剂和陷阱也有其缺点。粘性陷阱可能会缠住其他动物,而蜡蝉最终可能会对某些现有方法产生抗药性。美国农业部的研究团队目前正在研究一种寄生蜂物种作为潜在解决方案的天然捕食者。利用狗及其敏锐的嗅觉在冬季寻找它们的卵,也可能是一种选择。 

引入狗

这项新研究旨在比较狗和人类在越冬时寻找蜡蝉卵的能力。狗通常依靠鼻子来寻找事物,而人类则依赖视觉线索和触觉。

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一簇斑衣蜡蝉的卵。致谢:Kaitlyn Serrao/康奈尔大学。

来自纽约-新泽西州小径会议和“为保护而工作的狗”组织的专业训犬师训练了两只狗——一只拉布拉多寻回犬和一只比利时马里努阿犬——来追踪斑衣蜡蝉卵块的气味。 

富勒和同事们选择了宾夕法尼亚州和新泽西州20个已知有蜡蝉侵扰的葡萄园。接下来,该团队沿着葡萄园的行(称为样带)及其附近的森林进行了调查。有一天,人类在区域内搜寻卵块。在不同的日子里,由人类牵引的狗与牵引者一起扫描了相同的区域,以免人类的存在影响到狗。 

在葡萄园里,人类发现的卵块数量是狗的1.8倍。在这里,成年雌性蜡蝉会在支撑杆和葡萄藤上产卵。 

与人类相比,狗在葡萄园中的搜寻方式更随机,因此它们的调查可能不那么系统和有效。相比之下,葡萄园中人类每小时发现31个卵块,而狗每小时发现24个卵块。

然而,在相邻的森林中,狗的检测数量是人类的3.4倍。森林是许多斑衣蜡蝉越冬然后孵化并感染葡萄园的地方。

“狗通过气味找到卵块,”富勒说。“所以,在一个非常复杂اً的环境中,狗比人类更容易闻到东西,而不是看到又小又隐蔽的东西。”

在森林里,狗每小时发现7.6个卵块,而人类每小时发现6.7个。狗也花了更多的时间来搜寻,而不是像人类那样。

“狗花额外的时间去寻找它们并不像找到它们本身那么重要,因为你需要检测到卵块才能根除它们,”富勒说。

葡萄园已满

研究人员还使用计算机模型来估计某个区域存在斑衣蜡蝉(或寄生率)的概率。他们的模型显示,在

葡萄园中的寄生率高于森林,金属杆上的寄生率高于葡萄藤上的。靠近森林的葡萄园中的样带比离森林较远的样带更容易出现卵块。研究团队认为,这可能是因为蜡蝉通常不会扩散很远,并且常常会从树上掉落或被风吹走。

“如果你在靠近森林的葡萄园里搜寻,那里更有可能找到它们,”富勒说。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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