每年由于昆虫，主要是甲虫，导致了全球高达25%的粮食产量损失。在过去的5亿年里，甲虫已经成功地在全球范围内传播并适应了生活，现在已经成为地球上五大动物种类中的一种。早在古埃及，这些坚韧的小虫子就入侵了谷仓，破坏了他们的庄稼，使人们烦恼不已。
因此，粮食生产和杀虫剂的大量使用现在是齐头并进的。但这些杀虫剂中有很大一部分破坏了生物多样性、环境和人类健康。随着各种杀虫剂的逐步淘汰，我们需要新的解决方案来针对性地消灭害虫，而不伤害人类或蜜蜂等有益昆虫。
这正是哥本哈根大学生物系的研究人员正在研究的事情。为了在不久的将来开发出更“生态”的方法来对付有害昆虫，研究人员发现了哪些激素可以调节甲虫肾脏的尿液形成。
哥本哈根大学生物系副教授肯尼思·维兰德·哈尔伯格解释说：“知道哪些激素调节甲虫的尿液的形成，就可以开发出类似甲虫激素的化合物，这些激素也许可以导致甲虫形成大量尿液，导致它们脱水死亡。”
“虽然这看起来有点残忍，但在我们试图消灭破坏粮食生产的害虫的过程中，并没有什么新鲜事。我们只是想以一种更聪明、更有针对性的方式来做，比传统杀虫剂更能考虑周围环境。”
“现在的杀虫剂会进入昆虫体内，会麻痹昆虫的神经系统。这种方法的问题是，昆虫的神经系统在不同物种间非常相似。使用这些杀虫剂会杀死蜜蜂和其他有益的田间昆虫，并伤害其他生物，”肯尼斯·维兰德·哈尔伯格解释说。
仔细控制甲虫的水分平衡对其生存的重要性已不是秘密。事实上，古埃及人已经知道在谷仓里混合鹅卵石来对付这些害虫。这些石头会刮掉甲壳虫外骨骼的蜡质外层，而这些外层可以最大限度地减少昆虫的液体蒸发。
现在，科学家们用新的杀虫剂取代了鹅卵石。而且，它们在全球的使用价值每年约为亿美元。但随着农药使用规则的日益严格，农民们在防治害虫方面的选择越来越少。
“开发针对性地消灭害虫的化合物的动机是巨大的。粮食生产严重依赖杀虫剂。仅在欧洲，如果不使用杀虫剂，估计粮食产量就会下降50%。只要市场上有一个单一的、更有针对性的产品，野生动物和人类几乎马上就会获得巨大的收益。”
但是，开发新的化合物来对抗甲虫，除其他外，要求化学家设计一种类似甲虫激素的新分子。同时，这种化合物必须能够进入甲虫体内，要么通过它们的外骨骼进入，要么通过它们的进食途径进入。
“了解甲虫尿液的形成是未来制定更具针对性和环境友好的害虫防治措施的重要一步。我们现在正在让蛋白质化学专家参与进来，他们可以帮助我们设计一种人工昆虫激素。”这项研究表明甲虫调节肾脏功能的方式与其他昆虫完全不同。这些差异可能被用来致命地破坏甲壳虫的液体平衡，而不会影响其他昆虫。
研究数据显示，这种独特的肾功能大约在2.4亿年前进化，这种机制在甲虫非凡的进化胜利中起到了重要作用。地球上大约五分之一的已知动物是甲虫，虽然目前被记录的甲虫有40多万种，但据信全球总共有多万种甲虫。
研究人员将赤面甲虫（Triboliumcastaneum）作为研究的试验物种，因为它有一个良好的基因组序列，可以部署广泛的遗传和分子生物学工具。研究人员通过注射一种激素让赤面甲虫排尿，而科学家现在已经知道这种激素调节甲虫尿液的形成。
小麦象甲、面粉甲虫、科罗拉多马铃薯甲虫和其他种类的昆虫，每年吃掉的食物占全球粮食供应的25%。这一问题在发展中国家尤其明显，因为在这些国家，有效的虫害控制是有限的或根本不存在的。因此，我们急需新的杀虫方法，但是在这种方法得到推广之前，科学家们还要对其进行更多的研究。我们拭目以待吧。
