植物新防禦機制：促使害蟲同類相食

科學家最近發現了番茄類植物具備一種特殊的抵抗害蟲方法。

害蟲之間同類相食的狀況就像它們吃主食蔬菜一樣不足為奇。但現在有研究表明，番茄類植物能夠直接促使毛毛蟲同類相食。

並未參與此研究的加州大學戴維斯分校生物學家Richard Karban說： 「這是一種全新的誘導抗蟲性的生態機制，有效地改變了昆蟲的行為。」 Karban 自己的研究領域就是食草動物及其宿主植物之間的互動關係。

食草性害蟲經常在食物質量低或耗盡的情況下互相攻擊。且一些植物已知能影響其害蟲的行為，這種影響表現在其使得害蟲對其他物種更具掠奪性。但植物是否直接導致毛毛蟲同類相食，至今還不清楚。

美國威斯康星大學麥迪遜分校綜合生物學家John Orrock和他的同事通過將番茄類植物（Solanum lycopersicum）暴露在不同量的茉莉酸甲酯（MeJA）中，誘發番茄類植物的防禦反應。MeJA是一種通過空氣傳播的化學物質，植物釋放MeJA以互相警示害蟲的威脅。當番茄類植物收到MeJA的提示時，它們就作出反應產生毒素，使自己對於昆蟲的營養價值降低。

研究人員隨後讓一類常見的毛蟲——小斑點柳樹蛾（Spodoptera exigua）攻擊這些番茄類作物。8日後，他們觀察到，與對照組或那些受到較弱誘導的植物相比，接收到MeJA強烈信號的植物減少的生物量較小。這表明，這種反應在某種程度上能有效保護植物。

下一步，研究團隊想要測試植物的這種反應是否會觸發毛蟲的同類相食行為。因此，他們先用MeJA給番茄類植物提示，然後將經過提示的植物和未提示的對照組植物的葉片餵給容器中的毛毛蟲，容器中也放置了一定數量的死毛毛蟲。2日後，研究團隊觀察到，相比那些食用對照組植物葉片的毛毛蟲，食用了經處理植物葉片的毛毛蟲更早地攻擊死去的幼蟲，並且吃掉了更多的幼蟲。研究結果已發表於《自然·生態和演化》（Nature Ecology & Evolution）雜誌上。

Orrock說，這些毛毛蟲最終總會自食同類，但時間上的差異十分重要，「如果植物能夠誘導害蟲更早地吃掉自己的同類，那將會有更多的植物完好地保存下來。」但他也警示道，植物激活防禦反應的成本非常高。「植物很可能打破平衡，判定攻擊的程度是否足夠嚴重到需要激活自身的防禦反應。」

在康奈爾大學從事植物與動物互動研究的Anurag Agrawal表示，這項研究表明農民可能把培育毛蟲自食同類作為一種防治害蟲的策略。「儘管如此，在一些野外條件下，同類相食的害蟲可能反而更具適應性。因此這是需要小心的情況。」他補充道，「我們不希望培育出超級害蟲。」

翻譯 黃穎穎

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