從素食者到啃食同類，看植物如何讓害蟲「喪心病狂」

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植物作為生物圈的生產者，長久以來一直過著人為刀俎我為魚肉的生活，而近日發表在自然子刊《Nature Ecology & Evolution》的文章提到，植物並不是一直逆來順受，忍氣吞聲的。

除了可以通過改變其化學成分、形態學特點來減少可食性，經過茉莉酸甲酯處理的番茄甚至可以使甜菜夜蛾從「素食者」變成「食蟲魔」，對自己的同類痛下殺手、大快朵頤。

圖丨甜菜夜蛾是一種常見的作物蟲害

「這是一種新型的誘導抗性生態機制，有效地改變了昆蟲的行為。」來自加州大學戴維斯分校的Richard Karban解釋說，他的主要研究方向是食草動物和寄主植物之間的關係。

當食物質量太差或者短缺時，植食性昆蟲也可以選擇其他昆蟲作為主食。已有的研究表明，某些已知的植物可以影響昆蟲的行為，使其選擇其他種類的昆蟲作為食物。但是否可以讓它們變得自相殘殺，這個還不得而知。

為了驗證這個猜測，威斯康星大學麥迪遜分校的綜合生物學家John Orrock及其同事通過不同劑量的茉莉酸甲酯（methyl jasmonate）對番茄（Solanum lycopersicum）進行處理，誘發番茄的防禦反應。

圖丨番茄

茉莉酸甲酯是一種與損傷相關的植物激素和信號分子，在蟲害開始時，植物可以分泌茉莉酸甲酯，通過空氣傳播給同伴進行蟲害警告。當用茉莉酸甲酯處理後，番茄開始產生毒素，對昆蟲來說，這就意味著植物的營養減少，可食性下降。

隨後，研究人員使用一種常見的害蟲，甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）來攻擊植物。八天過後，研究者發現，相比於對照組，進行過茉莉酸甲酯誘導的番茄只有較少的生物損失量。這說明這種防禦反應對植物來說是有保護作用的。

接下來，研究團隊希望測試植物的這種反映是否會引起甜菜夜蛾的「自相殘殺」。首先，他們用茉莉酸甲酯處理番茄，並將處理後的番茄葉片用來飼餵甜菜夜蛾，隨後將其關在還有其他死亡同類的容器中。兩天後，研究團隊觀察到，相比對照組，用處理過的番茄葉片飼餵的甜菜夜蛾不僅更早的開始啃食同類，並且吃的更多。

毋庸置疑，昆蟲肯定是會互相殘殺的，但時間上的區別卻至關重要，Orrock說，「如果植物可以更早的誘發昆蟲自相殘殺，那就會有更多的植物得以保全」。儘管這樣，他仍舊提醒說，植物誘發這種防禦的代價非常大。「所以很可能植物內部會進行權衡，判斷害蟲的攻擊是否嚴重到他們的確需要激活這種防禦。」

來自康奈爾大學主要研究植物-動物相互作用的 Anurag Agrawal 認為，農民可以將這個發現運用到田間害蟲防治管理上，「儘管如此，在某些實地情況下，肉食性昆蟲或許會有更好的適應性，這是我們應該警醒的，」他補充說，「我們可不想看到超級害蟲的出現」。

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