自然探秘:蝴蝶的“軍備競賽”
來源:環球科學
發布時間:2021-05-17
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自然探秘:蝴蝶的“軍備競賽”

圖片來源:Pixabay
對於甘藍和芥菜科的一些植物來說,為了避開饑餓的毛蟲,它們會付出巨大的代價。比如,它們會主動放棄已經被蝴蝶卵占據的葉片區域。蝴蝶卵喪失賴以生存的環境以後,就會因為缺乏營養死去。在20世紀80年代就有記錄顯示了這些植物的殺卵能力,但最新一項研究表明,這種現象隻會出現在甘藍和芥菜科的一些近源植物中。此外,隻有一些特定的蝴蝶會引發這類行為。
荷蘭瓦赫寧根大學的尼娜·法圖羅斯(Nina Fatouros)和同事研究了目標植物科中的31種植物。他們首先將一些液體與蝴蝶卵材料接觸,這些卵來自於一種會在這些植物葉片上產卵的蝴蝶。隨後,他們將處理後的液體塗抹在對應植物的葉片上,結果有4種親緣關係比較近的植物確實殺死了經過處理的葉片區域。進一步的試驗發現,隻有當卵來自粉蝶屬(Pieris)的蝴蝶時,才會有植物做出反應。而在野外,這種粉蝶屬蝴蝶的確會在這類植物上產卵。


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法圖羅斯表示,很顯然,特定的蝴蝶可能激發了植物演化出特定的防禦機製,植物會通過促使細胞壞死完成防禦過程。研究人員還追蹤了野生蝴蝶產的卵,以此驗證植物防禦機製能否使野生卵的營養源被切斷,或者看它能否使對應的葉片區域幹枯。相關研究的具體過程發表於《新植物學家》(New Phytologist)雜誌。


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“這不太可能是個偶然現象。”英國謝菲爾德大學的分子植物生物學家朱利安·托恩(Jurriaan Ton,並未參與這項研究)說道。他認為,植物的親緣關係,再加上這類植物對特定蝴蝶表現出的過度反應,都展示了一場激烈的演化“軍備競賽”正在植物和昆蟲之間上演。
“據我所知,這是科學家第一次真正研究這種特性在特定植物家族中的表現。”英國倫敦大學皇家霍洛威學院的生態學家茱莉亞·科利奇瓦(Julia Koricheva,並未參與這項研究)說道。
未來的研究可能會探索這種植物的特征是如何在最近演化出來的,法圖羅斯說。她表示,植物和昆蟲間的“軍備競賽”幾乎不可能停止,有證據表明,蝴蝶可能會進行反擊。一些蝴蝶更喜歡將卵產的緊緊聚集在一起,這樣就可以使卵盡可能少受植物防禦策略的影響。
撰文:克裏斯·巴拉紐克(Chris Baraniuk)
翻譯:郭曉
文章來源:環球科學


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