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自然探秘：讓昆蟲打滑的葉片
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自然探秘：讓昆蟲打滑的葉片
圖片來源：Pixabay
為了抵禦那些因為饑餓啃食葉片的昆蟲，植物已經演化出了大量讓人印象深刻的策略。比較著名的防禦策略包括釋放難聞的有毒物質、分泌黏糊糊的樹脂以及長出銳利的小刺，如今科學家又發現了一種新策略：葉片上會生長出微小的褶皺，讓昆蟲難以在上麵爬行。
在很多葉片的角質層上都生長著微小的褶皺，而角質層本身可以防止植物水分快速蒸發，調節氣體交換，保護植物免受致病源的感染。發表在《皇家學會開放科學》（Royal Society Open Science）的最新研究顯示，盡管角質層本身是非常光滑的，但是它表麵起伏的褶皺還是起到了抵抗昆蟲的作用。看起來，當葉片逐漸成熟後，褶皺才會比較明顯，因為此時角質層已經開始堆積，最終逐漸擴張擠壓出凹陷。
圖片來源：Pixabay
英國洛桑斯特研究所（Rothamsted Research）的分子生物學家達納·麥格雷戈（Dana MacGregor，並未參與這項研究）說：“植物非常善於求生之道，為了防止蚊蟲啃食葉片，它們可以用極其高超的技術改變自己的結構，自己的化學成分以及生理機製。這項研究展示出了植物為了求生而改變自己形態的又一案例。”為了做進一步實驗，研究人員用矽酮複製了一種橡樹在不同階段的葉麵形態。這種方式可以讓研究人員專注於葉麵本身的結構特征，而不受角質層上蠟質包裹的光滑表麵的影響。
圖片來源：Pixabay
科學家在8隻馬鈴薯甲蟲（Colorado potato beetles）堅硬的前翅上按上了小型傳感器，以此測試昆蟲在不同合成葉麵上行走時的摩擦力。在“年輕”而光滑的葉麵上，昆蟲更容易行走，但是在“年老”而富有褶皺的葉麵上，昆蟲容易打滑。
德國弗萊堡大學的生物力學家文卡塔·A·蘇拉潘尼（Venkata A. Surapaneni，這項研究的第一作者）說：“我們對植物葉麵上的褶皺感到驚訝，也為不同階段的褶皺對昆蟲的附著力不同而感到驚訝。”蘇拉潘尼參加了一個叫做“PlaMatSu”的多中心項目，這個項目重點關注能夠防止蚊蟲附著的表麵，試圖研發聚合物材料以模擬這類微褶皺表麵材料。他說，或許可以通過培育或其他生物工程的方式讓植物生長出更多的褶皺，這樣就能為農業需求鋪路，用這種方式減少病蟲害。
撰文：莫妮克·布魯耶特（Monique Brouillette）
翻譯：杜永航
文章來源：環球科學
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圖片來源：Pixabay
為了抵禦那些因為饑餓啃食葉片的昆蟲，植物已經演化出了大量讓人印象深刻的策略。比較著名的防禦策略包括釋放難聞的有毒物質、分泌黏糊糊的樹脂以及長出銳利的小刺，如今科學家又發現了一種新策略：葉片上會生長出微小的褶皺，讓昆蟲難以在上麵爬行。
在很多葉片的角質層上都生長著微小的褶皺，而角質層本身可以防止植物水分快速蒸發，調節氣體交換，保護植物免受致病源的感染。發表在《皇家學會開放科學》（Royal Society Open Science）的最新研究顯示，盡管角質層本身是非常光滑的，但是它表麵起伏的褶皺還是起到了抵抗昆蟲的作用。看起來，當葉片逐漸成熟後，褶皺才會比較明顯，因為此時角質層已經開始堆積，最終逐漸擴張擠壓出凹陷。
圖片來源：Pixabay
英國洛桑斯特研究所（Rothamsted Research）的分子生物學家達納·麥格雷戈（Dana MacGregor，並未參與這項研究）說：“植物非常善於求生之道，為了防止蚊蟲啃食葉片，它們可以用極其高超的技術改變自己的結構，自己的化學成分以及生理機製。這項研究展示出了植物為了求生而改變自己形態的又一案例。”為了做進一步實驗，研究人員用矽酮複製了一種橡樹在不同階段的葉麵形態。這種方式可以讓研究人員專注於葉麵本身的結構特征，而不受角質層上蠟質包裹的光滑表麵的影響。
圖片來源：Pixabay
科學家在8隻馬鈴薯甲蟲（Colorado potato beetles）堅硬的前翅上按上了小型傳感器，以此測試昆蟲在不同合成葉麵上行走時的摩擦力。在“年輕”而光滑的葉麵上，昆蟲更容易行走，但是在“年老”而富有褶皺的葉麵上，昆蟲容易打滑。
德國弗萊堡大學的生物力學家文卡塔·A·蘇拉潘尼（Venkata A. Surapaneni，這項研究的第一作者）說：“我們對植物葉麵上的褶皺感到驚訝，也為不同階段的褶皺對昆蟲的附著力不同而感到驚訝。”蘇拉潘尼參加了一個叫做“PlaMatSu”的多中心項目，這個項目重點關注能夠防止蚊蟲附著的表麵，試圖研發聚合物材料以模擬這類微褶皺表麵材料。他說，或許可以通過培育或其他生物工程的方式讓植物生長出更多的褶皺，這樣就能為農業需求鋪路，用這種方式減少病蟲害。
撰文：莫妮克·布魯耶特（Monique Brouillette）
翻譯：杜永航
文章來源：環球科學
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