为了不被天敌吃掉,这些毛虫开始修炼“忍术”

作者: 李琼

来源: 公众号:我是科学家iScientist

发布日期: 2018-06-23 11:30:51

毛虫通过利用植物释放的吲哚化合物,不仅能够驱赶天敌,还能改变自身气味以避免被寄生蜂寄生,展示了其在自然界中的生存策略。

相信应该有人和我一样,很喜欢草坪修剪后散发的青草气息吧!在对着草坪深呼吸、享受沁人心脾体验的同时,你可曾想到过,这些气息可能是青草们正在发出“有刁民要害朕”的求救信号!其实,自然状态下,植物会释放出多种不同的“气息”,这些“气息”被称为植物挥发物。当受机械损伤(如人工修剪),或生物侵害(如毛虫啃食)时,就会释放一种特殊“预警气息”——虫害诱导植物挥发性化合物HIPVs。

HIPVs就是植物的一种防御武器。不同植株之间可以通过HIPVs进行交流——就像在说“害虫来啦!快做好准备”,好让周围的植株启动防御反应。植物也可以利用HIPVs“拉外援”——通知害虫天敌来帮助清缴。但有时,害虫也会感知植物的这种信号,从而得知哪些植物已被同类“占领”,从而选择别的植物。

有种叫做“吲哚(indole)”的化合物,就是HIPVs的一种。它可以由水稻、玉米等多种植物产生,当这些植物遭到毛毛虫的啃食时,就会通过莽草酸途径释放出吲哚。通常情况下,植物可以利用吲哚来驱赶毛虫,毛毛虫感受到吲哚后,一般就会选择绕道而行。另一方面,吲哚还可以帮助植物“召唤”毛虫的天敌——寄生蜂。

然而,让植物“始料未及”的是,有些毛虫竟会利用植物的防御手段来武装自己,免受天敌攻击。科学家们在研究中发现,当毛毛虫也在产吲哚的植株上时,寄生蜂被吸引的概率会大打折扣,寄生蜂更喜欢不会产生吲哚的基因突变株。同时,毛毛虫的行为也会因为寄生蜂的存在而有所改变:本来排斥吲哚的毛毛虫在感知到有寄生蜂在附近时,就不再避讳吲哚了。

这些有趣现象,让研究人员推测可能这些毛虫利用吲哚“做了点儿什么”,从而降低了寄生蜂对其的捕食欲。他们通过试验验证发现,不管是吃过含吲哚植株的毛虫还是被人工合成吲哚“熏陶”过的毛虫,都会被寄生蜂“嫌弃”,并且这些毛虫体表的挥发物对寄生峰的吸引力也比正常毛虫的弱。原来,毛虫真的可以通过吲哚影响自己的“体味”,从而把寄生蜂拒之门外!

毛毛虫不仅利用吲哚增加了对寄生蜂的抗性,降低了被寄生的概率,而且吃过含吲哚植株或用吲哚处理过的毛毛虫,就算被寄生蜂寄生,“残害致死”的比例也会显著下降。

在这个玉米、毛虫和寄生蜂相互角逐斗智斗勇的故事里,寄生蜂不在场时,玉米通过散发吲哚驱赶毛虫可占上风;然而一旦寄生蜂出现,学会了“忍术”的毛虫就成为终极赢家——不仅可以悠然自得地觅食,还能享受吲哚的庇护,不必担心寄生蜂来袭。这年头,连毛虫都是“技多不压身”呀!

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