自然探秘:蝴蝶的“军备竞赛”
来源:环球科学
发布时间:2021-05-17
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自然探秘:蝴蝶的“军备竞赛”

图片来源:Pixabay
对于甘蓝和芥菜科的一些植物来说,为了避开饥饿的毛虫,它们会付出巨大的代价。比如,它们会主动放弃已经被蝴蝶卵占据的叶片区域。蝴蝶卵丧失赖以生存的环境以后,就会因为缺乏营养死去。在20世纪80年代就有记录显示了这些植物的杀卵能力,但最新一项研究表明,这种现象只会出现在甘蓝和芥菜科的一些近源植物中。此外,只有一些特定的蝴蝶会引发这类行为。
荷兰瓦赫宁根大学的尼娜·法图罗斯(Nina Fatouros)和同事研究了目标植物科中的31种植物。他们首先将一些液体与蝴蝶卵材料接触,这些卵来自于一种会在这些植物叶片上产卵的蝴蝶。随后,他们将处理后的液体涂抹在对应植物的叶片上,结果有4种亲缘关系比较近的植物确实杀死了经过处理的叶片区域。进一步的试验发现,只有当卵来自粉蝶属(Pieris)的蝴蝶时,才会有植物做出反应。而在野外,这种粉蝶属蝴蝶的确会在这类植物上产卵。


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法图罗斯表示,很显然,特定的蝴蝶可能激发了植物演化出特定的防御机制,植物会通过促使细胞坏死完成防御过程。研究人员还追踪了野生蝴蝶产的卵,以此验证植物防御机制能否使野生卵的营养源被切断,或者看它能否使对应的叶片区域干枯。相关研究的具体过程发表于《新植物学家》(New Phytologist)杂志。


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“这不太可能是个偶然现象。”英国谢菲尔德大学的分子植物生物学家朱利安·托恩(Jurriaan Ton,并未参与这项研究)说道。他认为,植物的亲缘关系,再加上这类植物对特定蝴蝶表现出的过度反应,都展示了一场激烈的演化“军备竞赛”正在植物和昆虫之间上演。
“据我所知,这是科学家第一次真正研究这种特性在特定植物家族中的表现。”英国伦敦大学皇家霍洛威学院的生态学家茱莉亚·科利奇瓦(Julia Koricheva,并未参与这项研究)说道。
未来的研究可能会探索这种植物的特征是如何在最近演化出来的,法图罗斯说。她表示,植物和昆虫间的“军备竞赛”几乎不可能停止,有证据表明,蝴蝶可能会进行反击。一些蝴蝶更喜欢将卵产的紧紧聚集在一起,这样就可以使卵尽可能少受植物防御策略的影响。
撰文:克里斯·巴拉纽克(Chris Baraniuk)
翻译:郭晓
文章来源:环球科学


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