从素食者到啃食同类，看植物如何让害虫“丧心病狂”

植物作为生物圈的生产者，长久以来一直过着人为刀俎我为鱼肉的生活，而近日发表在自然子刊《Nature Ecology & Evolution》的文章提到，植物并不是一直逆来顺受，忍气吞声的。

除了可以通过改变其化学成分、形态学特点来减少可食性，经过茉莉酸甲酯处理的番茄甚至可以使甜菜夜蛾从“素食者”变成“食虫魔”，对自己的同类痛下杀手、大快朵颐。

图丨甜菜夜蛾是一种常见的作物虫害

 “这是一种新型的诱导抗性生态机制，有效地改变了昆虫的行为。”来自加州大学戴维斯分校的Richard Karban解释说，他的主要研究方向是食草动物和寄主植物之间的关系。

当食物质量太差或者短缺时，植食性昆虫也可以选择其他昆虫作为主食。已有的研究表明，某些已知的植物可以影响昆虫的行为，使其选择其他种类的昆虫作为食物。但是否可以让它们变得自相残杀，这个还不得而知。

为了验证这个猜测，威斯康星大学麦迪逊分校的综合生物学家John Orrock及其同事通过不同剂量的茉莉酸甲酯（methyl jasmonate）对番茄（Solanum lycopersicum）进行处理，诱发番茄的防御反应。

图丨番茄

茉莉酸甲酯是一种与损伤相关的植物激素和信号分子，在虫害开始时，植物可以分泌茉莉酸甲酯，通过空气传播给同伴进行虫害警告。当用茉莉酸甲酯处理后，番茄开始产生毒素，对昆虫来说，这就意味着植物的营养减少，可食性下降。

随后，研究人员使用一种常见的害虫，甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）来攻击植物。八天过后，研究者发现，相比于对照组，进行过茉莉酸甲酯诱导的番茄只有较少的生物损失量。这说明这种防御反应对植物来说是有保护作用的。

接下来，研究团队希望测试植物的这种反映是否会引起甜菜夜蛾的“自相残杀”。首先，他们用茉莉酸甲酯处理番茄，并将处理后的番茄叶片用来饲喂甜菜夜蛾，随后将其关在还有其他死亡同类的容器中。两天后，研究团队观察到，相比对照组，用处理过的番茄叶片饲喂的甜菜夜蛾不仅更早的开始啃食同类，并且吃的更多。

毋庸置疑，昆虫肯定是会互相残杀的，但时间上的区别却至关重要，Orrock说，“如果植物可以更早的诱发昆虫自相残杀，那就会有更多的植物得以保全”。尽管这样，他仍旧提醒说，植物诱发这种防御的代价非常大。“所以很可能植物内部会进行权衡，判断害虫的攻击是否严重到他们的确需要激活这种防御。”

来自康奈尔大学主要研究植物-动物相互作用的 Anurag Agrawal 认为，农民可以将这个发现运用到田间害虫防治管理上，“尽管如此，在某些实地情况下，肉食性昆虫或许会有更好的适应性，这是我们应该警醒的，”他补充说，“我们可不想看到超级害虫的出现”。

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参考：

https://www.nature.com/articles/s41559-017-0231-6

http://www.nature.com/news/plants-turn-caterpillars-into-cannibals-1.22281

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