植物誘使毛蟲吃同類

夜蛾幼蟲 Credit: 123RF

對於害蟲來說，它們的食物已經足夠他們飽餐一頓，但現已證明番茄植物可以使毛蟲嗜食同類。

「這是一種新的產生抗性的生態機制，有效地改變了昆蟲的行為，」Richard Karban說。他並沒有參與到這項研究，而是在加州大學戴維斯分校研究食草動物和它們的寄主植物的相互作用。

害蟲經常在食物質量不佳或食物吃完時互相攻擊。一些植物通過使它們對其他物種更具掠奪性而影響害蟲的行為。但是目前為止還不清楚植物是否會直接導致毛蟲吃同類的行為。

來自麥迪遜威斯康辛大學的綜合生物學家John Orrock和他的同事們在番茄植物中發現了不同含量的甲基，它能夠引發一種防禦反應。這是一種空氣中的化學物質，從植物中釋放出來，用來警告害蟲以避免害蟲侵害。當番茄植物與甲基結合時就會產生毒素，從而減少了昆蟲從中獲取的營養。

研究人員讓一種常見的甜菜夜蛾毛蟲吃掉作物。八天後，他們觀察到，相比於處理過或是接受更少誘導的植物，那些結合甲基的植物存活率更高。這表明，這種反應在某種程度上有效地保護了植物。

接下來，研究小組想測試這些植物的反應是否會在毛蟲體內引發吃同類的行為。因此，他們種植番茄植株時加入甲基，然後將植株的葉子和未結合甲基的植物葉子放置在容器里，每個容器里放一隻活的毛蟲，將不同葉子餵養不同容器里的毛蟲，每個容器中裡面也放有固定數量的死毛蟲。兩天後，研究小組觀察到，用處理過的植物餵食的毛毛蟲會比那些用植物葉子餵食的幼蟲更早死亡，而且它們會吃掉更多的幼蟲，該結果發表在《自然生態與進化》雜誌上。

這些毛毛蟲最終都會把對方吃掉，但在時間上的差異是至關重要的，Orrock說，「如果植物能在更早的時候誘導害蟲吃掉同類，那麼將會有更多植物存活」。然而，他也警告說，激活防禦反應的成本很高。「這些植物為了保持生態平衡而決定誘導的力度，以激活防禦反應。」

在紐約伊薩卡康奈爾大學研究植物與動物的相互作用的Anurag Agrawal說。這項研究表明農民可以將同類相食作為一種除害蟲的策略。儘管如此，在一些野外的條件下，同類相食的毛蟲可能比不吃同類的毛蟲更健康，所以他補充說，「我們反對超級害蟲。」

本文譯自 Nature，由譯者 滷雞爪子 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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