近日， SCIENCE CHINA Life Sciences在线发表河北大学康乐院士团队撰写的题为“Regurgitation of locusts dedicates chemical defense against predators”的研究性论文，揭示了飞蝗在遇到捕食者攻击时吐出的反流液（regurgitation）中三种关键化学物质协同作用，构成其核心化学防御系统。

  蝗虫为什么要吐出反流液，原来是为了保命！

蝗虫在受到威胁时常会从口中吐出深棕色液体，这是昆虫界常见却少被深入研究的现象。研究团队通过行为学实验发现，当遭遇红火蚁、螳螂、麻雀等天敌攻击时，80%—90%的蝗虫都会迅速吐出反流液，这些反流液能显著增加蝗虫的存活率。一口反流液，足以让捕食者“吃不下去”。

图1 反流液遇到捕食者吐出反流液

  反流液里到底有什么？研究发现关键是“三种小分子”

进一步对反流液进行化学分析，从907种化合物中逐步筛选，最终锁定了一个关键事实：单一化学物质不具备防御力，将三种化合物（戊二酸二乙酯DG、3-甲基吲哚3MI、2-甲酰氨基苯甲酸FBA）“混合在一起”才真正有威慑效果。

图2 反流液中关键防御化合物的筛选

  不是闻到，而是“尝到”才害怕：一种基于味觉的化学防御

红火蚁是否被“味道”吓退？研究团队进一步利用电生理技术（EAG、SSR）发现：上述混合物不会刺激红火蚁的嗅觉，但会强烈激活其触角上的味觉响应；行为上，混合物对红火蚁表现出明显的防御行为。这是一种典型的“接触型化学防御”机制——只有当捕食者真正接触猎物时才会被击退。

图3 反流液中的化合物介导捕食者的味觉

  化学防御的协同效应：1+1+1>3 的自然智慧

为什么需要三种物质一起？研究指出：单独使用时，它们的浓度不足以引起强烈厌恶；但混合后会产生明显的协同效应(synergy)，甚至在低于蝗虫自身分泌量的浓度下，也能引发天敌显著的味觉响应。这说明蝗虫通过进化，形成了一个高效、节能、不依赖高浓度毒素的防御策略。这项研究不仅首次揭示了蝗虫反流液的核心化学成分组合，也为理解昆虫与捕食者之间的化学生态互动提供了新的视角。

图4 蝗虫反流液对捕食者的味觉化学防御

该文第一作者为河北大学环境适应与生态基因组学研究组博士研究生侯东敏，通讯作者为河北大学环境适应与生态基因组学研究组康乐院士、魏丽亚教授和河北大学物种互作与生物入侵课题组孙江华研究员。

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https://doi.org/10.1007/s11427-025-3109-0