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招聘人员:收集斑点灯笼蝇,爸爸科学家可以追踪它们

  

  

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  到目前为止,对于宾夕法尼亚州西部的许多人来说,斑点灯笼蝇是一种熟悉的、尽管不受欢迎的景象。成年后,当它们从一株植物跳到另一株植物或聚集在路灯上时,它们独特的棕褐色和红色翅膀上点缀着黑色,这是显而易见的。

  这种昆虫原产于亚洲,十年前在宾夕法尼亚州东部首次被发现,现在已经蔓延到整个州。这种害虫以树液为食,许多人担心它们的传播会危及当地的葡萄和葡萄酒产业。

  但对于圣文森特学院生物学副教授米歇尔·杜恩斯博士来说,斑点灯笼蝇提供了一个机会。

  几年前,她与查塔姆大学生物化学助理教授Al McDonnell博士共同创立了斑点灯笼蝇入侵档案。

  杜恩斯说:“我们想建立一个历史收藏,它是一个DNA博物馆和分子博物馆,展示它们在这里的存在,以及它们是如何随着时间的推移而变化的。”

  这是一个公民科学项目,研究人员正在宾夕法尼亚州西部的四个县寻找参与者:阿勒格尼、巴特勒、华盛顿和威斯特摩兰。

  阿勒格尼阵线的卡拉·霍尔索普尔就此事采访了杜恩斯和麦克唐纳。

  Kara Holsopple:这个项目是怎么来的场吗?

  米歇尔·杜恩斯:我有一个学生加入我的研究实验室,在圣文森特做她的毕业论文项目,她想研究遗传学和昆虫。于是我就想,‘好吧,有一种昆虫来了——它已经在这里了——叫做斑点灯笼蝇。“当时我对这件事了解不多。我说,‘我们也许可以得到足够的样本,让你做一个小规模的群体遗传学研究。’

  但克莱尔(马尔卡希)没有车,所以我们开始向社区寻求帮助,阿尔就是这样参与进来的。我们一起玩轮滑。我们的轮滑团队为我们收集了很多,社区里的很多人都非常感兴趣,因为有很多关于他们的新闻。

  当我看到人们对此如此感兴趣时,我想也许这可以变成一个社区公民科学项目,涉及这种入侵物种,因为它在不断扩大它的范围。克莱尔的项目演变成了一项试点研究,看看一旦人们给了我们虫子,我们如何用它们来做实验室工作——我们可以做到。

  Kara Holsopple: Al,你有什么兴趣?

  Al McDonnell:我在查塔姆大学(Chatham University)找到了一份工作,他们的任务之一是可持续发展。所以我的想法是,我可以做一个生物化学实验室,它是非常可持续的,与社区有关,与人们收集的斑点灯笼蝇有关。我们可以更进一步,甚至让学生收集资料,进行研究。

  所以,我加入这个团队是为了建立一个实验室,同时也对苍蝇进行生物化学研究。因为我不是昆虫学家,我以前从未接触过昆虫。这对我来说是一个全新的领域。我们请来了一些植物学家他们也在查塔姆大学因为我的学生对植物很感兴趣以及斑灯蝇喜欢哪种植物。所以我们要深入了解他们吃什么,也许要摆脱他们吃的东西。

  Kara Holsopple:他们吃什么?

  艾尔·麦克唐纳:大家都知道,他们真的很喜欢天堂之树。但我们在更多的植物上发现了它们。瓷浆果是宾夕法尼亚州立大学的一位同事警告过我们的东西。

  虽然这绝对是真的,但我们在藤蔓植物上看到了它们;我的学生也注意到了它们和许多本地树苗。任何能结出果实的东西。所以,如果你观察小树,你会发现斑点灯笼蝇的若虫阶段,而完全成熟的树是你发现成虫的地方。不幸的是,最近有很多本土树木。我们在很多木兰树上发现了它们。

  Kara Holsopple:正如你提到的,这是一个公民科学或社区科学项目。它是如何工作的?

  米歇尔·杜恩斯:我们要求人们出去为我们收集虫子。所以如果你在网上注册,你会在邮件中收到一个工具包。如果我们能把这些协调起来,我们可能会做一些下车和取货点,但你可能会在邮件中收到一个工具包。这个工具包会有如何捕捉和杀死它们的说明,还有一个管,你可以把外用酒精和虫子一起放进去。

  去年,我们发出了一根试管,让人们收集了五只雄性和雌性。还有一本如何区分雌雄的指南。其实很简单。雌性的腹部顶端有一个红点,而雄性没有。我们让人们把它们直接收集成乙醇。如果你不想把虫子放进酒精里,你可以把它们放在冰箱里。一旦它们被安乐死,你就可以把它们放进试管里。

  但今年我们也会要求人们收集他们看到的死去的动物。我们需要用酒精泡过的新鲜标本来做DNA和其他提取。但是,正如我相信很多人都注意到的那样,今年匹兹堡的数字似乎并没有那么高,这让我和我们所有人都感到惊讶。

  会有一个单独的管子用来放你发现的没有被压扁的尸体,所以我们可以对它们进行尸检,看看我们能不能弄清楚它们发生了什么。

  卡拉·霍尔索普:收集它们有什么建议吗?

  Al McDonnell:我们现在有一个网站,我的一个学生整个夏天都在做这个网站,里面有一个非常有趣的标签,叫做“收集技巧”。宾夕法尼亚州立大学已经发布了一个陷阱,我们把它链接到了网站上。这是一种你可以用可回收材料制作的东西,制作起来也不贵。你可以把它们困住然后把它们收集起来用于我们的实际实验它们也不会被压碎。所以这很完美。

  米歇尔·杜恩斯:这叫做圆圈陷阱。它利用了它们爬树的行为。它有两根棍子,然后用一些网把树包裹起来,然后把它们放进一个袋子里,放在上面。然后他们就出不去了。

  卡拉·霍尔索普:当人们把样品退回给你时,你会怎么处理它们?

  Michelle Duennes:你不应该在普通邮件中邮寄易燃酒精。所以我们会在我们工作的各个县设立几个落点。然后这些标本被送到实验室。

  我们要做的一件事就是把它们的翅膀拔下来,观察翅膀图案的变化,不仅是翅膀上的血管,让血液进入它们的翅膀,让它们能飞,还有翅膀上的斑点。宾夕法尼亚州立大学的研究表明,你可以通过翅膀上的斑点图案来识别一只斑点灯笼蝇。

  所以我们把翅膀取下来,放在显微镜载玻片上,对它们进行成像,以观察基于地理位置和样本来源的翅膀图案的差异。

  Kara Holsopple:你在那里找什么?你想回答的问题是什么?

  米歇尔·杜恩斯:我们希望增加知识,帮助减轻他们对环境造成的破坏。但这个项目的意义远不止于此。这也是利用这次全新入侵的机会,从一开始就研究它,观察它随着时间的变化。它们可能不会永远消失。老实说,谁知道呢?他们可以。

  这个人口,我们在匹兹堡看到的这些低人口数量,我没有预料到。我认为其他人也没有。这在其他地方没有发生。谁知道未来会发生什么呢?但我们想追踪它。

  有了翅膀模式的变化,因为你可以绘制一个个体的地图,甚至可以观察种群的模式,这并不是不可能认为种群可能有完全不同的压力源导致它们在不同的国家进化。

  比如我们有威斯特摩兰和阿勒格尼县作为其中的一部分,我们也刚刚扩展到华盛顿和巴特勒。但那里的季节性非常不同。我住在匹兹堡,我在圣文森特工作,自从我搬到这里以来,我一直感到震惊的是匹兹堡和圣文森特一天的天气有多么不同。那是因为月桂高地。

  有一些用斑点灯笼蝇做的气候模型显示,成年斑灯笼蝇在月桂高地出现的时间可能比在匹兹堡晚整整一个月。这些不同的东西,不同类型的栖息地,不同的食物,所有这些不同的气候和生物因素都可能导致这些群体的独立进化。

  我们不知道能不能成功,但是。我真的很期待它能成真。所以翅膀的东西是一个长期的目标,看看我们是否可以看到形态的变化,以及它是如何根据不同的环境因素而变化的,在宾夕法尼亚州西部的这些不同地区。

  艾尔·麦克唐纳:与斑点灯笼蝇一起工作的一个美妙之处在于,我们可以用整个斑点灯笼蝇来做研究。把翅膀取下来之后,我就可以处理身体了。今年我们关注的主要问题之一是肠道。所以我将和学生们一起提取肠道,粉碎它,然后提取DNA。希望我们能弄清楚他们都吃了些什么。

  我们希望对它们可能食用的植物、肠道内的细菌以及真菌进行研究。我们认为可能随机杀死斑点灯笼蝇的一种东西是真菌。所以如果你发现他们死了,我们就要他们的尸体。另外,它可能是一种细菌。我们不太确定,我们也不知道它们携带的是什么。

  卡拉·霍尔索普:你要找的是成人样品,这就是现在流行的。

  Michelle Duennes:我们目前正在寻找成人样品。我们还处于这方面的早期阶段。随着虫子的改变,项目也会随之改变,所以我们可能会开始收集仙女。

  卡拉·霍尔索普:在过去的几年里,人们被告知,被训练,要压扁灯笼蝇来阻止它们的传播。我们还应该这样做吗?

  艾尔·麦克唐纳:是的。我们应该继续杀他们。我完全支持杀死斑点灯笼蝇,但我也强烈建议你为我们收集它们。所以,如果你的家庭住址碰巧有很多斑点灯笼蝇,把其他的都杀了,但每种留五只,雄性和雌性,给我们。

  Kara Holsopple:什么是人们不知道的斑点灯笼蝇呢?

  艾尔·麦克唐纳:我一直被问到人们是否可以吃它们。我的第一个回答是,我不知道,因为从理论上讲,这是一个bug。我们可以吃虫子,而且看起来虫子富含蛋白质。我希望今年能回答这个问题。事实上,这是我对硕士生的一个大问题。

  它们含有什么类型的蛋白质?我们还没有对它们进行蛋白质研究。因此收集它们要困难得多。所以我们可以吃它们吗?不要吃它们。我们不知道他们吃了什么。

  因为它们会吃对我们有毒的东西,比如天树,所以不要吃。我觉得如果我们最终发现这是可以的,那就很简单了,就像蟋蟀一样。但我不我不认为它会成为下一个蛋白粉补充剂。

  卡拉·霍尔索普:它们非常重要。

  米歇尔·杜恩斯:去年,我看了我的狗狗试着吃它们十分钟后,觉得很有趣,我意识到这些东西是红黑相间的。它们有警告色。你为什么让你的狗吃?所以我像一个优秀的科学家一样上网,阅读了它们所隔离的有毒化合物。它们确实从天树中吸收了细胞毒性化合物。

  幸运的是,我的狗没事,因为我的院子里没有什么天堂树。但鸟类也在学习它们可以吃掉它们。这可能是我们看到的数字较低的另一个原因。

  我们还从其他参与者和其他社区成员那里听说,他们看到鸟类吃它们,因为它们实际上只从一种物种中隔离有毒化合物。它们中的大多数都是无毒的,所以你可能会看到那些去年吃了一个而且没有呕吐的雏鸟知道它们可以吃它们。但是人们不应该吃它们。

  阅读更多来自我们的合作伙伴,阿勒格尼前线。

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