植物“竊聽”黏糊糊的蝸牛

番茄植株偵測蝸牛黏液並建立先發制人的防禦機制

托馬斯·福克斯

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植物不能跑也不能躲藏,因此它們需要其他策略來避免被吃掉。有些植物會捲起葉子;另一些植物如果感覺到動物在它們身上流口水、咀嚼它們或在它們身上產卵——所有這些都是攻擊的可靠訊號——就會產生化學物質讓自己味道難聞。新的研究現在表明,一些植物可以在食草動物發動攻擊之前就檢測到它們,從而讓植物建立先發制人的防禦機制,甚至可以對抗其他害蟲物種。

當威斯康星大學麥迪遜分校的生態學家約翰·奧洛克將蝸牛黏液——動物在滑動時分泌的潤滑粘液——噴灑到土壤中時,附近的番茄植株似乎注意到了。它們增加了名為脂肪氧化酶的酶的水平,已知這種酶可以阻止食草動物。“沒有任何植物真正受到攻擊,”奧洛克說。“我們只是給了它們暗示攻擊即將到來的訊號,這足以引發它們化學成分的巨大變化。”

最初奧洛克發現這種防禦機制對蝸牛有效;在最新的研究中,他的團隊測量了黏液警告對另一種潛在威脅的影響。研究人員發現,通常狼吞虎嚥地吃番茄葉的飢餓毛毛蟲,在植物暴露於蝸牛黏液並激活其化學抗性後,對番茄葉失去了胃口。奧洛克說,這種非特異性防禦可能是一種策略,透過進一步提高植物的整體生存機率,讓植物物有所值。他和他的同事在三月份的《生態學》雜誌上報告了這一結果。


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蝸牛的靠近可以觸發植物反應,從而影響另一種動物的發現,這引起了加州大學戴維斯分校的植物通訊專家理查德·卡爾班的興趣,他沒有參與這項研究。“植物在受損之前就做出反應,並且這些線索具有如此廣泛的影響,這一點非常重要,”卡爾班說。他補充說,這項研究是全面的,但他想知道番茄植株是如何檢測到從未真正接觸過它們的蝸牛黏液中的化學物質的。

“這是價值百萬美元的問題,”奧洛克說。他希望未來的研究能夠梳理出使植物能夠感知這些相對遙遠的線索的機制。

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