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植物让自己变得难吃 使毛虫同类相食

   在粮食危机下,毛毛虫很快就改以同类为食。

在粮食危机下,毛毛虫很快就改以同类为食。


视频:毛毛虫同类相食,被吃的看起来好痛啊!

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理网站(撰文:Hannah Lang 编译:曾柏谚):为了抵抗饥饿的草食动物,植物自有一套让自己变难吃的防御机制。

当植物感受到毛毛虫胃口大开的威胁时,有些植物会使用「狗咬狗」的策略来保护自己──让草食性的毛虫开始同类相食。

一篇发表在《自然:生态学与演化》(Nature Ecology and Evolution)期刊上的新研究,发现有些植物在受到饥饿的草食动物攻击时会释放防御物质,让自己对毛毛虫而言难吃许多,并促使它们改以同类为食。

本研究的第一作者,同时也是威斯康辛大学麦迪逊分校动物学系的研究人员约翰.欧魏克(John Orrock)说:「藉由施予草食动物压力,植物能将自己保护得非常好。毛毛虫会决定与其继续吃植物,不如将其他毛毛虫放在菜单的优先顺位上。」

实验缘起

欧魏克与研究团队在实验中对番茄喷洒茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)。这是一种植物面对环境压力时所产生的物质,受到喷洒的植物会诱发一系列的防御机制,好比改变本身的化学特性,降低对甜菜夜蛾的适口性。

这种现象在许多植物身上都曾发现过,研究人员认为植物能够感应到周遭的其他植物正在遭受攻击,进而使得整个群落都开始产生茉莉酸甲酯来防御威胁。

欧魏克说:「我觉得最有趣的是,普遍来说大部分植物都会利用这些来自周遭环境的讯息,进而有效地分配资源,不论是防御或者其他事情。」

但茉莉酸甲酯可不只能让植物变难吃而已。

欧魏克又说:「这些化学物质甚至能吸引草食动物的天敌,比如掠食者或寄生虫。」

同类相食的毛虫

当毛虫发现原本嚼得津津有味的植物开始走味时,欧魏克说它们有个更简单的选择:「要继续吃植物,还是拿同伴开刀呢?答案呼之欲出。」

研究人员观察毛虫的生长速率,发现吃植物与吃同伴的毛虫有着相同的生长速率,这表示少吃了植物大餐的劣势,可由大啖同伴来弥补。

博士后研究员布莱恩.康诺利(Brian Connolly)是本研究的共同作者,他解释:「这是毛虫的成本效益分析问题。当食草的品质变得过低,难以维持代谢所需时,毛虫就需要寻找周遭更优质的食物来源。」

欧魏克补充道:「较大的毛虫倾向捕食较小的毛虫,遵循『吃或被吃』的原则。」

深入探讨

虽然在此次实验中,毛虫在改变食性之前并没有其他食草可以选择,但欧魏克与康诺利正以另一个更加庞大的实验来深入研究,毛虫可以在新实验中有所选择。

然而在新实验里,同类相食的趋势依然雷同。

康诺利说:「就算它们有能力可以分散得远一些,这样就能逃离饥肠辘辘的同伴,但最终它们仍选择以相同的模式吃掉彼此。」

目前仍不清楚,为何明明移动到其他植物并非难事,毛虫却依然很快就开始以同伴为食?欧魏克与康诺利希望能找到真相。

康诺利说:「不难料到,这件事改变了研究方向,而且成了当务之急,所以我们已经开始着手处理数据了。」




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