找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 1187|回复: 1
收起左侧

[科教] 昆虫与植物永无休止的战争

[复制链接]

1178

主题

174

精华

3584

积分

神级会员

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
3584
发表于 12-28-2016 10:51 AM | 显示全部楼层 |阅读模式

亲!马上注册或者登录会查看更多内容!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x

昆虫与植物的相生相克,是大自然最原始、最重要的伴生进化关系,是它们触动了地球生物优胜劣汰的机关,为生命的绵延不息找到了正确的途径。科学家断言,人类在地球消失后,坚持到最后的谢幕者,一定还是它们——昆虫与植物。

与其说绿色植物与草食动物的关系紧密,倒不如说绿色植物与昆虫的关系更须臾难分。动物们啃食绿叶是有目共睹的自然现象,是宏观世界;而昆虫骚扰植物却是悄无声息的,是微观世界。昆虫和植物就像一对守擂与攻擂的对手,在一亿多年的较量中,它们互有胜负,至今难决雌雄。

最近,科学家在墨西哥狄华坦沙漠峡谷的中心地带,发现了植物和昆虫的两个非常有趣的自然现象:一种植物的叶子在被受到害虫侵袭时,能够喷射一种化学毒素,最远的喷射距离将近2米;一种聪明的昆虫在察觉自己吃到的树叶毒素过强时,它们可以准确切断树叶的毒素疏导管,巧妙避开这种植物的防御系统。这两个有趣的发现,生动阐释了植物与昆虫没完没了的战争是它们无法规避的宿命。

表面上看,植物在与昆虫的较量中处于下风,是猎物,是弱者。但顽强的求生繁衍本能让它们不认命,不服输,个别植物甚至进化出以其人之道,反制其人之身的本领——它们可以吃我们,我们为什么不能吃它呢?

茅膏菜、锦地罗、猪笼草等便是这一类食虫植物,这种植物可捕捉昆虫,然后分泌液体消化吸收虫体的营养物质。食虫植物常常生长在草丛或者潮湿的岩面沙土上。它们叶子多呈莲座状平铺地面,宽匙状的叶子边缘长满腺毛,待昆虫落入,叶面腺毛将虫体包围,带粘性的腺体将昆虫粘住,然后分泌消化液分解虫体蛋白质等营养物质,然后由叶面吸收。

当然,能吃昆虫的植物还是极少数,绝大多数植物的抵御防身术是分泌毒液,即使毒性不足,不能致命,至少也要让侵犯者滞涨反胃,留下恐惧的记忆。

正如美国纽约州立大学的生物学家吉米·鲍得恩教授所言:“至今人们尚未将植物的生命视为真正鲜活的生命,只有昆虫知道它们的强悍,它们的进攻有时像凶猛的拳击手一样厉害。正是因为植物与昆虫无休止的较量,才造就了如此缤纷的世界。”

吉米是世界顶尖的生物学家,他利用植物制造和释放毒素的机理而研制的全球首个生物杀虫剂已经投入生产。他拍摄的多部自然教学片在世界很多大学的课堂播放。其中一部表现甲虫与松树过招的片子最为生动。


这是一只黑褐色只有米粒大小的雌性硬壳甲虫,晨曦中它爬上一棵松树开始钻洞,它想尽量把洞钻的深一点,好使自己的卵安全孵化。

甲虫的行动似乎触发了松树的防御按钮,它用分泌松脂的方法进行反击。粘稠的松脂在加速涌动,首先封堵了甲虫咬噬的创口,并涂抹附近甲虫留下的痕迹,同时用松脂去淹没进犯者,或阻塞它们通行的路径,最好是黏住它们的腿脚,令其动弹不得。

甲虫的应对也很从容,它不慌不忙地清除掉逐渐干硬的松脂,好像是在默默地向松树宣战:我就是顽强的西西弗斯,有用不完的力气和耐心,有本事你就流吧!

这场争斗真的像西西弗斯推石头上山的情形,循环往复,可能持续几天甚至几个星期,直到甲虫将洞穴的空间扩大到足以容纳下自己和它的卵,并产卵后离去为止。

令人不可思议的是,橙黄色的树脂是如此的粘稠,连行动敏捷的金花鼠都能在牢牢地黏住,可对小甲虫却奈何不得,它们如履平地,穿梭自如……

松树与甲虫的战争,多数情况下获胜的是前者,甲虫们或是被汹涌而来的松脂杀灭,或是被迫迁往别处。只有在甲虫数量过多时,它们才有胜算的可能。那样它们会在被征服的树干里长期居住,直到它被蛀空枯萎。

就像非洲丛林中的知蜜鸟为人类带路,找到树冠上的蜂巢,人鸟共享蜂蜜一样,有一种植物也会与黄蜂建立这种互惠关系。一旦遭受虫害的蚕食,它们便释放出一种黄蜂敏感的信息素,向其求救,就如同遇难的航船发出的SOS一样。神奇的是它们竟然知道发出信号的最佳时间段,也就是在清晨黄蜂出来觅食的时候。而在毛虫猖獗的夜晚,即使惨遭不幸,它们也会沉默不语,它们似乎清楚,这个时间段的黄蜂都在自己的巢穴里歇息,任凭怎么呼唤,也是毫无意义的。所以,它们能做的只有忍耐,期盼着黎明尽快到来。

吉米·鲍德恩教授研究发现,一种叫山狗烟草的植物,也就是美洲印第安人长期食用的烟草,它们在遭到侵害时所释放的反击毒素是最强的,实地监测结果显示,枝叶一旦被咬破,瞬间它们就会让尼古丁充满全部叶片,把毒素含量迅速提高10倍,一片近一克中的叶子便可以毒死8只老鼠。“就是抵抗力很强的昆虫也会吃不消的,烟草天蛾的幼虫、土松鼠、甚至是体型硕大的母牛吃了这种植物都会中毒很深,我亲眼目睹过北美野兔吃了这种植物后,立即引起难以治疗的腹泻。”吉米教授说。


正所谓“魔高一尺,道高一丈”, 对于植物进化出的防护措施,昆虫也会及时采取行之有效的应对之策。比如,欧洲的防风草网虫就可以化解防风草中和DNA链接的化学物质中的毒素。目前有足够的证据证明,很多昆虫已经找到了破解山狗烟草防护措施的办法,那就是沿着烟草的茎干咬噬出一个环状缺口,以此来切断植物发送急救信号的通道,这一信息通道一旦被截断,昆虫就可以放心大胆地饕餮美食了。

比这种方式更聪明的是,有些昆虫还掌握了将植物针对自己的毒素转变成有益之物的方法。以橡树叶为食的舞毒蛾幼虫能够把植物用来防护侵害的有毒化学物质单宁转变成自己的武器,藉以抗击侵犯自己细胞的病毒。舞毒蛾幼虫仅凭直觉就能察觉面前的食物是否含有单宁,如果没有它是不会食用的。而在含有单宁的食物中即便添加了一定数量的病毒,它也不会介意,因为,单宁可以帮助它抵御病毒的侵害。

吉米·鲍得恩教授根据植物可以因需要而诱发出积极防护措施的特性,大胆进行了自己的“植物接种疫苗计划”,他率自己的专题研究团队,首先拿葡萄秧苗进行试验。他们把葡萄秧苗暴露给一些无害的昆虫,以便激发这种植物的防护机制的生成,当真正害虫前来攻击的时候,它们能够起来抵抗进攻。他们的实验非常成功,具备极强抗虫害的葡萄比以往的更快地变甜了,提前了它们上市的时间,产生了可观的经济效益。

吉米教授研制成功的生物杀虫剂的核心技术,就是在“植物接种疫苗计划”的基础上衍生出来的。联合国环境规划署的专家对吉米教授的研究成果给予高度评价,认为他的努力终于让我们看见了人类彻底摆脱化学农药的美好希望。

0

主题

0

精华

1

积分

新米人

Rank: 1

积分
1
发表于 12-28-2016 11:13 AM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
Anne回帖支持!~~~
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表