乾木白蟻非常擅長隱藏自己。牠們生活在木製結構內部,悄悄地取食並擴大牠們的蟻巢,飼主可能在損壞已經發生後才注意到牠們。但牠們隱蔽的生活方式也依賴於一個脆弱的生物過程:蛻皮。
加州大學河濱分校的研究人員發現,一種能阻止白蟻形成新外骨骼的化學藥劑 bistrifluron,可以透過干擾白蟻的生長能力來摧毀乾木白蟻的蟻巢。研究結果發表在《經濟昆蟲學期刊》(Journal of Economic Entomology)。在實驗室測試中,這種處理方法殺死了約 95% 的蟻巢成員,且沒有傳統白蟻防治方法常有的哺乳動物毒性疑慮。
「這種化學藥劑比傳統用於乾木白蟻侵擾的藥劑更環保,」該論文的通訊作者、加州大學河濱分校昆蟲學系博士生 Nicholas Poulos 表示。「它專門針對昆蟲,不會傷害人類。」
這種化學藥劑之所以如此具有針對性,歸因於白蟻的身體結構。人類的骨骼在身體內部。白蟻則將牠們的支撐系統穿在外面,形成外骨骼。這層外殼主要由幾丁質構成,幾丁質是一種堅韌的天然材料,也存在於真菌的細胞壁、魚鱗以及烏賊和章魚的喙中。
對昆蟲而言,幾丁質至關重要。它賦予外骨骼強度,有助於保護身體,並為肌肉提供附著點。當白蟻生長時,牠們必須脫去舊的外骨骼並建立新的外骨骼。乾木白蟻一生中大約會經歷七次這個過程。
Bistrifluron 會干擾這個步驟。它不是以廣泛、快速作用的方式毒害白蟻,而是阻止牠們製造下一層保護殼所需的幾丁質。
「一旦白蟻達到某個階段,牠們就必須蛻皮。牠們無法避免這一點,」加州大學河濱分校昆蟲學教授、論文資深作者 Dong-Hwan Choe 表示。「在致命劑量的這種化學藥劑作用下,牠們會試圖脫去舊的外骨骼,但卻沒有準備好新的外骨骼來保護牠們。」
白蟻自行傳播藥劑
這種效果並非瞬間發生。研究人員發現,bistrifluron 最初會降低白蟻的活動力並減少牠們的取食。隨著時間推移,該化學藥劑會阻止成功的蛻皮,最終導致昆蟲死亡。
2025 年的研究測試了三種幾丁質合成抑制劑對西部乾木白蟻 (Incitermes minor) 的效果。在測試的劑量下,bistrifluron 的作用速度比 chlorfluazuron 和 noviflumuron 快。在一項「無選擇」測試中,bistrifluron 在 60 天內造成了 99% 的死亡率。在「有選擇」測試中,使用 0.1% 的劑量,同樣時間內造成了 96% 的死亡率。
最重要的一點可能是藥劑的傳播方式。白蟻在取食處理過的木材後,會將藥劑傳遞給蟻巢中的其他成員。在傳遞測試中,即使只有 5% 的白蟻接觸到藥劑,蟻巢群體在 90 天內也達到了 100% 的死亡率。研究報告指出,藥劑透過食物從受感染的供體白蟻傳遞給未受感染的受體,僅需 24 至 48 小時。
這項發現與加州大學河濱分校較新的研究相符,該研究強調西部乾木白蟻如何透過口肛相傳 (proctodeal trophallaxis) 這種難以觀察的行為來分享食物和重要的腸道微生物,因為這些昆蟲幾乎完全生活在木材內部。這些隱蔽的社會行為可能使侵擾難以察覺,但一旦白蟻接觸到處理過的材料,牠們也可能幫助藥劑傳播。
「這種藥劑已成功用於地下白蟻,牠們也是重要的結構性害蟲,」Choe 表示。「但本地的西部乾木白蟻也很重要,尤其是在加州。」
緩慢但優勢明顯的蟻巢瓦解
一旦乾木白蟻攝取了處理過的木材,化合物就可以透過白蟻之間的互動在蟻巢中傳播。整個蟻巢的瓦解大約需要兩個月,比某些傳統方法慢。但這種權衡可能是值得的:毒性較低、作用更具針對性,並且有可能進行局部處理,無需將整個房屋用帳篷覆蓋。
「我們相信這種局部處理方法可以殺死更大的蟻巢,並且比現有的白蟻防治方法更容易傳播,」Choe 表示。「你不需要施用太多就能獲得非常好的效果。幾丁質合成抑制劑作為乾木白蟻的局部處理方法顯示出很大的潛力。」
傳統的燻蒸處理對屋主來說仍然是一個沉重的負擔。它可能具有毒性、造成不便且令人壓力。人們通常需要打包食物、離開房屋,然後等待才能返回。而且它也不能阻止白蟻日後再次出現。
「像這樣低影響的策略在許多情況下將成為有吸引力的選擇。此外,這種化學藥劑可能會在木材中保持活性一段時間,從而可能提供對未來侵擾的保護,」Choe 表示。
化學誘餌可能使防治更有效
加州大學河濱分校團隊還探索了另一種改善白蟻防治的巧妙方法:利用氣味將白蟻引誘至處理過的木材。在早期的研究中,Choe 的實驗室研究了松烯 (pinene),這是一種森林樹木釋放的宜人氣味化學物質。對西部乾木白蟻而言,松烯可能代表食物的信號。
當白蟻跟隨這種氣味進入含有殺蟲劑的處理木材時,防治效果會更佳。加州大學河濱分校在 2025 年的一項專利申請描述了使用松烯來改善對西部乾木白蟻的局部殺蟲劑注射。該申請指出,在局部處理中添加松烯比單獨使用殺蟲劑能更快地殺死白蟻並提高最終的死亡率。該申請還建議,松烯可以允許鑽孔之間有更寬的間隔,並可能減少防治所需的時間、勞力和殺蟲劑的用量。
「我們觀察到單獨使用殺蟲劑與殺蟲劑加松烯之間的死亡率有顯著差異,」Choe 表示。「沒有松烯,我們獲得了約 70% 的死亡率。當我們加入松烯後,死亡率超過了 95%。」
bistrifluron 的研究使用了丙酮來溶解化學藥劑,然後再將其塗抹在木材上。這在研究中是有效的,但對於實際應用來說並非理想,因為丙酮易燃且氣味強烈。
「我們正在努力使其在現實生活場景中更具可行性,」Poulos 表示。
下一步很重要,因為西部乾木白蟻是一種嚴重的結構性害蟲。牠們原產於墨西哥北部和加州,在加州尤其重要。根據 2025 年的研究,該物種已被引入到其他地區,包括夏威夷、紐約、佛羅里達、加拿大、中國、日本、韓國和澳洲。木材和其他木製品的運輸有助於傳播白蟻,而牠們隱藏在木材內的生活方式使其難以管理。
氣候變化可能會加劇這個問題。隨著溫度的變化,白蟻可能能夠擴展到以前不適合牠們的地區。
「隨著我們將木材運往世界各地,白蟻不斷被運往新的地點。如果牠們發現那裡的氣候適合,問題就會蔓延,」Choe 表示。「在這些白蟻常見的地區,房屋被侵擾只是時間問題,因此這項研究是朝著替代防治策略邁出的良好第一步。」
