小蠹虫（bark beetles）、食菌小蠹（ambrosia beetles）和蛀干甲虫（woodborer beetles，统称为BAWBBs)在森林生态系统中扮演着重要角色，例如促进木材分解和森林演替。然而，随着全球化和气候变化的加剧，这些昆虫逐渐成为森林健康的威胁。一些物种会通过侵染健康或衰弱的树木，对森林资源和经济作物造成破坏。国际贸易和气候变化为其入侵提供了契机，例如引入新的寄主树种、提高越冬生存率以及弱化树木防御能力的极端天气（如干旱）。此外，BAWBBs与其微生物共生体之间存在复杂的化学交互作用，这种关系对于昆虫的营养获取、半化学物质的产生、竞争调节和共生系统的维护至关重要。然而，目前我们对这些相互作用的了解仍然有限，这种知识缺口阻碍了我们有效预测和管理其潜在的生态影响。进一步研究这些昆虫与微生物之间的化学互作，将有助于优化入侵害虫的控制策略，同时也为化学生态学研究提供新的视角。

        昆虫生态、微生物依赖性与寄主树环境的相互关系:BAWBBs与其微生物之间存在着密切的相互依赖关系。昆虫的栖息行为、它们体内和体表的微生物群落的稳定性，以及寄主树的环境条件共同影响这些昆虫的生存和繁殖。微生物不仅为这些昆虫提供所需的营养，还在昆虫的栖息地——树木的生态环境中发挥重要作用。寄主树的健康状况和环境因素，如气候变化，会直接影响这些微生物的多样性和功能，从而影响昆虫的生存能力和适应性。图1总结了小蠹虫、食菌小蠹和蛀干甲虫的微生物群落与昆虫之间复杂的化学交互作用。

       昆虫-微生物共生体中的化学交互作用:在BAWBBs的共生系统中，昆虫与微生物之间的化学交互作用发挥着至关重要的作用。微生物通过释放挥发性化学物质影响昆虫的行为，比如吸引昆虫定向移动或帮助昆虫识别寄主树木。这些化学物质的交换不仅有助于昆虫寻找食物和栖息地，还有助于它们的生殖和群体稳定性。尽管目前我们对这些化学交互的理解还不完全，但研究表明，微生物的挥发性化学物质可能成为昆虫行为调节的关键因素。

     共生体中的营养获取与化学合作:在BAWBBs的共生体中，昆虫和微生物通过密切合作获取营养。木材本身营养贫乏，微生物，特别是真菌，成为昆虫的重要营养来源。这些微生物帮助昆虫分解木材中的复杂化学物质，从中提取养分，支持昆虫的生长和繁殖。昆虫和微生物之间的这种合作关系对于昆虫适应木材栖息环境至关重要，同时也促进了木材的分解和营养物质的循环。

      微生物在避免竞争和防御敌害中的作用:微生物在BAWBBs的生态系统中还发挥着避免竞争和防御敌害的重要作用。研究发现，微生物通过产生特定的化学物质来调节昆虫群落内部的竞争关系，同时还可以对抗外部的捕食者和寄生虫。某些微生物通过抑制病原菌或竞争性微生物的生长，增强了昆虫的生存能力。通过这些化学机制，微生物在昆虫的适应性和群体稳定性中起到了重要作用。

       环境因素对昆虫-微生物共生体的影响:气候变化和寄主树木的化学防御对BAWBBs的共生体有着深远的影响。气温、湿度以及树木的健康状况会直接影响这些昆虫与其微生物群落的互动。例如，气候变化可能改变树木释放的化学物质，这些物质又反过来影响昆虫和微生物之间的交互作用。同时，微生物的热适应性和寄主树的防御机制共同作用，塑造了昆虫的生存环境和适应能力。

   入侵小蠹虫和天牛的综合害虫管理:为了有效管理入侵的小蠹虫和天牛等蛀木甲虫，了解它们与微生物共生体之间的复杂互动至关重要。当前的管理措施主要依赖物理隔离和化学控制，但研究表明，深入了解昆虫和微生物的相互关系可以为开发新的管理策略提供支持。例如，针对特定微生物群落的干预可能会影响昆虫的生长和繁殖，从而抑制它们的入侵。图2展示了利用甲虫和寄主树作为共生体的知识来管理入侵或爆发性BAWBBs的潜在方法。每种方法的潜在缺点或知识空白已用紫色框标出。

        2024年11月8日，河北大学生命科学学院孙江华教授（通讯作者）、康乐院士（通讯作者）、Tuuli-Marjaana Koski博士（第一作者）和张宾研究员（共一/通讯作者）等在Reviews in Environmental Science and Biotechnology（IF：12.3）上发表了题为“Chemical interactions under the bark: bark-, ambrosia-, and wood-boring beetles and their microbial associates”的综述论文。论文从多学科角度综述了小蠹虫（bark beetles）、食菌小蠹（ambrosia beetles）和蛀干甲虫（woodborer beetles）与微生物共生体的化学交互作用。这些昆虫通过复杂的化学信号与微生物和寄主树木建立联系，微生物为其提供养分、抵抗树木防御并支持群体稳定性。文章探讨了微生物化合物在昆虫半化学物质、营养获取、抗竞争以及共生系统维护中的角色。此外，还提出了环境因素如何影响这些交互，并分析了未来研究方向。本研究得到了国家重点研发计划(2021YFC2600100)、国家自然科学基金(32061123002, 32088102, 32070486)和河北省自然科学基金(C2022201042)等项目的资助。

        原文链接：https://doi.org/10.1007/s11157-024-09709-z

图1：已知的BAWBBs-微生物相互作用示意图，A部分为小蠹虫（BBs）和食菌小蠹（ABs），B部分为蛀干甲虫（WBs）

图2：管理入侵或爆发性BAWBBs的潜在方法。每种方法的潜在缺点或知识空白以紫色框标出。