植物可以通过让毛毛虫变成同类来保护自己

由:劳里·l·达夫

一只Helicoverpa armígera毛虫在草莓上拍照。新的研究发现,类似的夜蛾幼虫在遇到番茄植物叶子中的某种化合物后,会转向同类相食。Martius Flickr / CC - 2.0"width=
一个Helicoverpa armigera毛毛虫在草莓上拍照。新的研究也观察到了类似的情况Spodoptera exigua毛毛虫在遇到番茄植物叶子中的某种化合物后转向同类相食。Martius Flickr /CC - 2.0

对于园丁来说,没有什么比饥饿的毛毛虫更让人恼火的了。尤其是当它啃食一大片番茄的时候。现在,科学家们发现了一种控制害虫的方法,利用植物自身的防御机制,将毛毛虫变成同类相食的动物,从而将毛毛虫驱至极致一项新的研究细节。

“植物不是坐等生命发生的壁花,而是以强有力的防御来应对环境,”麦迪逊-威斯康星大学综合生物学教授约翰·奥罗克(John Orrock)说一份声明。“这些防御措施使毛毛虫更有可能吃掉其他毛毛虫。”

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这项研究发表在自然生态与进化于是,他开始着手回答番茄植株是否会如此难吃,以至于毛毛虫会转而以自己的同类为食。奥罗克说,答案是肯定的。

因为植物无法逃离危险,它们进化出了其他防御手段。有些植物,比如番茄,会释放一些化学物质甲基jasmonate这不仅对害虫来说味道不好,而且还会提醒它们的邻居有麻烦。当其他植物检测到化学物质时,它们众包一个解决方案是:生产大量的威慑性化合物,以防害虫来袭。

这并不是科学家们第一次观察到昆虫和毛毛虫会自相残杀,但这是他们第一次测量到以一种特定的植物为食会如何促进这种习惯。

为了测试这种威慑作用,研究人员在不同的番茄植株上喷洒了零效果控制,低浓度茉莉酸甲酯或高浓度茉莉酸甲酯,然后添加了甜菜粘虫(Spodoptera exigua),毛虫变成小斑驳柳蛾,混合。毛毛虫的唯一食物是浸泡在茉莉酸甲酯中的番茄植株,它们决定吃掉自己的同胞。事实上,番茄植株上的茉莉酸甲酯越少,毛毛虫就越有可能咀嚼,但直到没有添加茉莉酸甲酯,毛毛虫才真正开始咀嚼叶子。

第二个实验使用活的和速冻的毛毛虫,以及含有不同水平茉莉酸甲酯的番茄植株,得出了类似的结果。“从植物的角度来看,这是一个相当甜蜜的结果,让食草动物互相攻击,”奥罗克说。“食人族吃食草动物不仅对植物有益,而且食人族对植物材料也没有那么大的胃口,大概是因为他们吃了其他毛毛虫已经吃饱了。”

“这项工作的下一步,”奥罗克说,“是要弄清楚加速同类相食是否会减缓或增加昆虫病原体的传播速度。”

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