圖片說明:毛蟲正準(zhǔn)備吞食乳草屬植物葉子,。
(圖片來源:Anurag Agrawal)
有一句諺語說得好——你的敵人最清楚你的弱點,。這在共同進(jìn)化的植物和捕食者之間表現(xiàn)得尤為清楚,。當(dāng)捕食者進(jìn)化出新的進(jìn)攻方法,,某些植物會用獨特的防御策略進(jìn)行應(yīng)對,,乳草屬植物就屬于這一類,。
美國科學(xué)家近日研究發(fā)現(xiàn),乳草屬植物具有一個新的進(jìn)化趨勢——從抵抗捕食者轉(zhuǎn)向投入更多的資源修復(fù)自身,,修復(fù)的速度要快過被吞食的速度,。相關(guān)論文發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
乳草屬植物進(jìn)化出了精致的抵抗策略以擊退吞食它們?nèi)~子的毛蟲,,包括葉子上長有絨毛,、組織中產(chǎn)生毒素cardenolides、管道中釋放牛奶狀白色有毒乳汁等,。
而毛蟲也隨之進(jìn)化出新的進(jìn)攻方法——它們刮刨葉子,,呈環(huán)狀切斷葉子的紋理,從中間吞食,,使有毒乳汁不會流出,。另外,它們也已經(jīng)對cardenolides產(chǎn)生免疫功能,。
美國康奈爾大學(xué)的Anurag Agrawal和美國波特蘭州立大學(xué)的Mark Fishbein利用DNA序列數(shù)據(jù)研究了38種乳草屬植物的防御策略,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),乳草屬植物的3種最重要的抵抗策略——絨毛,、cardenolides,、乳汁有所下降,而它們的再生能力增加了,。
Agrawal表示,,乳草屬植物變得更為“容忍”而不是進(jìn)化更多樣的防御策略,這非常令人吃驚,。他推測原因可能是——捕食者已經(jīng)變得非常專門化,,植物選擇容忍而不是抵抗傷害要更好一些。目前尚不清楚動物為了躲避寄生蟲是否也進(jìn)化了類似的策略,。
Agrawal說,,這一研究很重要,,它闡明了共同進(jìn)化的關(guān)鍵原理,表明昆蟲的吞食壓力使得植物進(jìn)化出了新的多樣化防御策略,。同時這一發(fā)現(xiàn)也有望為植物學(xué)家提供害蟲控制策略的研發(fā)線索,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
PNAS,vol. 105 no. 29 10057-10060,,Anurag A. Agrawal,,Mark Fishbein
Phylogenetic escalation and decline of plant defense strategies
Anurag A. Agrawal*,† and Mark Fishbein‡
+Author Affiliations
*Department of Ecology and Evolutionary Biology, Cornell Center for a Sustainable Future, and Department of Entomology, Cornell University, Corson Hall, Ithaca, NY 14853-2701; and
‡Department of Biology, Portland State University, P.O. Box 751, Portland, OR 97207