《Neotropical Entomology》:First Records of Two Invasive Weevils (Coleoptera, Curculionidae, Dryophthorinae) in Brazil with Quarantine Potential
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本研究针对巴西境内两种具有潜在植物检疫风险的入侵象鼻虫——椰四星象甲 (Diocalandra frumenti) 和香蕉小象甲 (Polytus mellerborgii) ——进行首次分布记录。研究人员通过馆藏标本筛查和实地调查,在巴西东北部发现了这两种害虫,这拓展了其在巴西的已知分布范围。研究结果强调了加强植物检疫的重要性,因为它们可能对巴西的椰子和香蕉等关键作物生产构成威胁,并对检疫法规产生影响。
在全球贸易日益紧密、气候变化加剧的背景下,生物入侵已成为威胁全球农业生产和生态安全的一大挑战。鞘翅目象甲科下的隐颏象亚科(Dryophthorinae)成员,许多是重要的农业害虫,它们侵害棕榈、香蕉、水稻、玉米、甘蔗等多种经济作物。这些害虫凭借着强大的适应能力,常通过国际贸易中的植物材料“搭便车”,在新的环境中悄然定殖,并造成严重的经济损失。因此,对这些入侵物种的早期发现、准确定位和迅速预警,是各国植物检疫部门(phytosanitary agencies)面临的共同课题。
巴西作为全球重要的热带农产品生产和出口国,其境内是否存在此类潜在的威胁性害虫?为了回答这个问题,研究人员将目光投向了巴西伯南布哥联邦农村大学的昆虫学收藏馆(CERPE)。在那里,研究人员系统筛查了2022年收藏的隐颏象亚科标本,竟意外发现了此前在巴西官方检疫名录中被列为“缺席”的物种。这一发现促使他们不仅进行形态学鉴定,还前往大学校园内的作物种植区进行有针对性的实地检查。
这项研究被发表在国际期刊《Neotropical Entomology》上,报告了两种隐颏象亚科象鼻虫在巴西的首次确认记录:一种是主要危害椰子等棕榈科植物的椰四星象甲 (Diocalandra frumenti),另一种是主要危害香蕉的香蕉小象甲 (Polytus mellerborgii)。研究不仅记录了它们的发现,还详细描述了其形态特征、生物学、地理分布及其作为检疫性害虫(quarantine pests)的潜在风险。这项发现如同一声警报,提醒我们,尽管有检疫措施,有害生物跨越地理屏障的扩散仍在悄然发生。
为开展此项研究,作者主要运用了几项关键技术方法:首先,对馆藏标本进行系统筛查(systematic surveys),从伯南布哥联邦农村大学昆虫学收藏馆(CERPE)的馆藏中寻找可疑标本。其次,在形态鉴定方面,研究人员进行了详细的形态学鉴定(morphological identification),并得到了美国农业部系统昆虫学实验室专家的最终确认。第三,在确定物种及其寄主关联后,研究人员在巴西东北部的伯南布哥州(Pernambuco state)进行了有针对性的实地检查(targeted field inspections),具体地点包括大西洋森林碎片附近以及大学校园内的椰子和香蕉种植区,以采集更多样本并观察危害状。样本来源主要为馆藏标本和实地手动采集(collected manually)的成虫及虫体不同发育阶段个体。
研究结果
Diocalandra frumenti(Fabricius)——一种具有检疫关切的棕榈关联象鼻虫
研究人员在CERPE收藏馆中发现了4头D. frumenti标本,它们采集自伯南布哥州Camaragibe的大西洋森林碎片附近。随后,在对位于累西腓的大学校园内的椰子(Cocos nucifera)进行针对性检查时,从叶鞘和叶柄的虫道中采集到了多达61头成虫标本。Diocalandra frumenti and Polytus mellerborgiiin coconut (A–D) and banana (E–H) plants. Adults (Aand B) and pupa (C) of Diocalandra frumention petioles of coconut plants collected on Pernambuco (D). Adults of Polytus mellerborgiifeeding on pseudostems (Eand F) and rhizome (I) of banana plants in Pernambuco (H)">
该物种原产于印度洋沿岸地区,现已广泛分布于亚洲、非洲、大洋洲以及欧洲和南美洲的部分地区。本研究在伯南布哥州的记录是其在巴西的首次确认发生。此外,有独立记录显示,2024年11月在里约热内卢州的Campos dos Goytacazes市也观察到了该属个体。
D. frumenti成虫体长6–8毫米,体色亮黑,鞘翅(elytra)上有四个红至黄褐色的斑点。其臀板(pygidium)无沟,并覆盖有直立的刚毛(setae)。雌虫在棕榈茎干的裂缝中产卵,幼虫在内部取食发育。该物种至少危害17个属的棕榈科植物,包括椰子、海枣(Phoenix dactylifera)、加拿利海枣(Phoenix canariensis)和油棕(Elaeis guinensis)等重要经济或景观树种。幼虫通过在叶轴基部三分之一处钻蛀形成虫道,造成汁液渗出,导致组织早衰和塌陷。严重时,树木可能在6–8个月内死亡。
A), lateral view (B), and pygidium (C) of Diocalandra frumenti. Dorsal view (D), lateral view (E), and pygidium (F) of Polytus mellerborgii">
巴西是全球第五大椰子生产国,而伯南布哥州是报告该物种存在的第一个巴西州,其2023年椰子产量巨大。因此,D. frumenti的定殖可能带来严重的经济影响。
Polytus mellerborgii(Boheman)——巴西东北部一种隐蔽的香蕉害虫
研究人员在CERPE发现了2头来自伯南布哥州的P. mellerborgii标本。随后在大学校园的香蕉种植园调查中,从根茎(rhizome)和假茎(pseudostem)中手动采集到了数十头成虫。
该物种原产于东南亚,现已记录于亚洲、欧洲和美洲的多个地区,包括厄瓜多尔、墨西哥以及最近的哥伦比亚。这是其在巴西的首次确认记录,同时有迹象表明其分布可能更广。
P. mellerborgii通常被称为香蕉小象甲(葡萄牙语“broca-pequena-da-bananeira”),形态上与同为香蕉钻蛀性害虫的近缘种香蕉象甲(Cosmopolites sordidus)极为相似。该物种体长约4毫米,体色黑色,身体大部分覆盖着密集而深的刻点(punctures)。雄性个体靠近第三至第五腹板(ventrites)处有一个向下强烈突起的大型臀板,而雌性个体的臀板较小且向前突起。它主要在夜间活动,整个生命周期都在香蕉的根茎和假茎内部完成,通常在腐烂的组织中。卵产在伤口或腐烂组织内,幼虫在内部取食形成虫道,可能削弱植株。
香蕉是全球消费最广泛的水果之一,也是巴西的主要作物。伯南布哥州是巴西第五大香蕉生产州。尽管P. mellerborgii在巴西的影响尚不确定,但其存在可能为巴西香蕉产业带来新的挑战。
研究结论与讨论
本研究扩展了D. frumenti和P. mellerborgii的已知分布,凸显了它们作为检疫性相关害虫的潜力。这些发现凸显了巴西在面对入侵性隐颏象亚科物种时的脆弱性,尤其是在全球贸易密集和气候适宜的条件下,这有利于害虫的快速传播和定殖。
对这些物种在巴西背景下的生物学和生态学知识有限,这强化了进一步研究的必要性,以评估其对农业和本地生态系统的潜在影响。对其生活史、寄主偏好、传播机制以及与本地物种相互作用的调查,对于评估其害虫地位和指导适当的管理策略至关重要。准确的分类学鉴定对于快速反应和有效的植物检疫行动仍然是必需的。这些发现强化了更新害虫风险分析、持续监测以及改进植物材料流动监管的必要性。
总而言之,这项研究不仅仅是一份物种分布新记录的报告。它像一个精密的探测器,捕捉到了危险生物入侵的早期信号。它警示相关机构和生产者,即使是已被列为“缺席”的检疫性害虫,也可能已经通过未知的途径悄然入境。研究强调,在面对全球化和气候变化双重压力下,加强基于科学的监测体系、提升快速鉴定能力、并据此制定前瞻性的风险管理策略,是守护一国农业生物安全防线的基石。论文的发表为全球生物入侵研究数据库增添了关键数据点,也为巴西乃至整个新热带地区的植物检疫政策制定和农业生产保护提供了及时而重要的科学依据。