基于USask的计算机模拟器测试昆虫对新型农药的影响

萨斯喀彻温省-萨斯喀彻温大学(美国萨斯喀彻温大学)研究人员使用一种新颖的技术组合来比较农业中使用的两种农药的作用，并发现在低剂量下，新型农药的毒性低于目前使用的新烟碱类农药。

USask生物学教授杰克·格雷(Jack Gray)对蝗虫的研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，可能对理解这些农药与其他物种(例如造成死亡的“殖民地塌陷病”)的死亡率之间的联系有影响。全球数以百万计的蜜蜂。

格雷说：“关于新烟碱类农药存在争议。”“他们的研究表明它们比其他杀虫剂更安全，但是更复杂，因为它们在非致死剂量下对昆虫和其他物种的影响还需要进一步研究。”

格雷从以前的蝗虫研究中设计了一个虚拟飞行模拟器，在其中他测试了非致命剂量的杀虫剂如何影响昆虫肉眼观察运动物体(例如树木和掠食者)的能力。他和他的团队发现，较新的亚砜胺农药，亚砜草胺(SFX)不会损害昆虫的运动检测能力，而目前的新烟碱类吡虫啉(IMD)会损害昆虫的运动检测能力。

格雷说：“尽管这表明低浓度的特效药不像其他农药那样有毒，但仍需要做更多的试验来确定它是否是一种更安全，更可取的农业选择。”

Gray和他的团队使用了一种研究行为和神经生理学的方法，这些方法很少一起用于研究农药的作用。

结果证实，IMD对蝗虫跳跃和逃避危险的能力具有负面影响，而SFX则没有。一个潜在的解释可能是SFX不能与确定昆虫对农药敏感性的同一受体牢固结合。

USask团队之所以选择蝗虫，是因为蝗虫的神经系统受到了充分研究，并且调节其运动检测的神经元在包括鸟类在内的其他物种中也很常见。

格雷说：“这些发现可能适用于其他物种，以了解这些农药如何影响神经系统可以多快地发送信息。”

该论文的第一作者，前美国大学博士研究生雷切尔·帕金森(Rachel Parkinson)通过在昆虫的胸腔中使用小电极，直接测量了昆虫神经系统中一个神经元的电信号，该神经元可检测视觉运动并控制飞行。

帕克森说：“用IMD杀虫剂处理的蝗虫的反应时间变慢，削弱了它们避开物体的能力，”帕金森说，他现在是牛津大学的博士后。USask团队还包括博士学位学生Sinan Zhang。