植物大战昆虫

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蚜虫取食植物

  事实上,所有的植物都会被至少一种虫类所取食,这就是共进化理论。共进化,也叫协同进化,最初由埃利希和雷文在研究粉蝶与其寄主十字花科植物关系时提出。简要说来就是,植物通过进化,产生一系列的次生代谢物(植物中一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物),保护了自身;与此同时,昆虫种群通过新的进化重新适应产生次生代谢物的植物;成对交互作用的结果造成昆虫食性的专化、形成动植物生态关系多样性。
大多数昆虫以植物为食
鲜艳的花色和丰富的花粉是对传粉者的馈赠

  另外一类植物的防御方式是间接的,称之为“间接防御”。植物确实害怕被虫子吃,可是螳螂捕蝉,黄雀在后,任你再厉害的虫子,终究还是有天敌的。既然我搞不定你,那我就请你的天敌来搞定你。于是乎,有的植物在遭受虫子袭击的时候就释放出一些挥发性化合物到空气中,引诱植物的天敌前来捕食虫子。
  有的人就很好奇了,既然植物有防虫能力,为什么我们的庄稼会遭受攻击呢?这是因为,昆虫们同样不傻,它们也会进化:既然你让我吃了不消化,那我就增强我的消化能力,吃再多也不怕消化不良;既然你身上有毒,那我就“配制”一个解毒药,照吃不误;既然你有厚厚的盔甲,那我就进化出比你的盔甲还要坚硬的嘴巴;既然你有硬硬的长刺不让我靠近,那我就进化出厚厚的皮甲,让你能奈我何?

尼古丁抗蟲:昂贵的代价


  作为云南的支柱产业之一,烟草这种植物里有种化合物叫尼古丁,这是一种存在于烟草属(茄科)植物中的生物碱,也是烟草的重要成分之一,它会使人上瘾或产生依赖性。尼古丁是非常好的抗虫化合物。烟草属植物被虫子咬食后,“哨兵”——也就是植物的感受系统就会发出被攻击的信号,这个信号通过一套非常复杂的机制最终传到“生产工厂”,命令其生产尼古丁,然后利用这种神经毒素来进行防御。
  当然,植物防御昆虫并不是没有代价的。比如,合成尼古丁是非常“昂贵”的,因为尼古丁里含有氮元素,而氮是用来合成植物生长所需要的营养成分。因此,合成抗虫用的尼古丁会降低植物的生长速率。
桃蚜对烟草的取食

  亚利桑那州的野生烟草,趁着虫子慢慢咬食的时间,快快生长、开花、结果,完成播种后代的使命。也就是說,这种野生烟草并没有采用着重于防御的手段,而是采用着重于生长的方式来对付虫害。
  进一步研究后,人们认为这和亚利桑那州野生烟草的生活环境有一定关系。这里虫害不是很严重,野生烟草可以不用太在乎虫子,尽快地完成开花、结果的生命过程足以应对虫害。
  当然,植物防虫的手段远不止这些。有的植物在碰到虫害后,会产生某些特殊的气味,吸引昆虫的天敌来取食,从而起到防御作用;还有的植物会利用其他植物受到虫害后产生的警戒信号,从而使自己快速地产生防御反应,来帮助自己御敌。
  与此同时,昆虫里也有聪明的角儿,你既然不让我吃,我吃别的植物不就行了。既然我不能破解你的防守,那我就改变我的攻击对象,于是,那些弱势的植物就遭殃了。
  俨然,一场进化的攻守大战已经展开了。双方都大展拳脚,却又都奈何不了对方,接下来会发生什么?还是让我们拭目以待吧!
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