植物也有“家庭意識”,根系能在土壤中認出誰是親戚誰是外族,而有些植物媽媽對種子的生長會呵護有加,這些,都不算是新聞了。其實作為生命的另一種形式,植物也跟很多動物一樣,有著屬于自己的交際與生活。
小時候,很多人都有過一些奇怪的念頭,比如說想知道被折斷的樹枝會不會痛。這樣的想法,長大后再記起,一定覺得那會兒自己真傻。但實際上,樹枝被折斷后是否會痛,還真沒人輕易下定論?;蛟S,它們果真很痛呢?只是對痛的感覺和表達方式尚不為人知罷了。
一個被科學家證實的有趣現象就是,有些植物在生病或者受傷的時候,會通過一些特殊的方法邀請醫生來給自己看病。植物身體有恙,當然不能像人一樣跑去醫院排隊掛號,看看內科外科什么的。不過它們的確有自己的醫生。當葉子被蟲子咬傷后,它們會散發出特殊的香味,吸引來植物“醫生”——害蟲的天敵。
研究人員發現,植物普遍擁有產生清香的酶。植物葉片在受到害蟲的咬食之后,害蟲的口腔內分泌的唾液同時流到植物的受傷部位。受傷部位流出一些綠色的汁液,其中的清香酶在害蟲唾液的刺激下,散發出特殊的香味,其中含有一些揮發性信息化合物,可引誘害蟲的天敵前來清除害蟲。
例如,卷心菜葉片受到菜粉蝶幼蟲的取食后,釋放出的特殊香味可吸引遠處的“醫生”——菜粉蝶的天敵粉蝶盤絨繭蜂。這種寄生蜂在卷心菜葉片受到菜粉蝶幼蟲咬食一個小時后,有50%飛向遭受蟲咬的植株,只有5%飛向沒遭受蟲咬的植株。
如果植物不是被害蟲咬傷,而是受到其他機械性損傷,植物“醫生”會不會跑來幫忙治療呢?當然不會,因為它們來了沒有蟲子吃。沒有害蟲唾液的刺激,植物也不會散發出招引植物“醫生”的特殊香味。如此看來,植物“醫生”還是有點兒勢利的。
假設把一些茶樹葉子人為地掐破,植物雖然也會流出大量的汁液,但是散發的香味沒有引誘來“醫生”。嗅覺測試儀也表明,植物葉子此時散發的香味中并不含有吸引植物“醫生”的信息化合物。當茶樹的葉子被大量的茶尺蠖咬傷后,不到兩個小時,就飛來了一些對付茶尺蠖的單白綿絨繭蜂。
費盡心思研究植物“看醫生”這事的科學家,當然不是沒事找樂。這個研究可以幫助那些不能散發揮發性信息化合物的植物來防蟲。比如,十字花科的擬南芥就不能吸引植物“醫生”。如果利用轉基因方法,將青椒合成香味酶的基因導入擬南芥中,那么一旦被菜粉蝶的幼蟲啃食葉片,它散發的清香便會增強。這種清香會傳播得很遠,吸引來菜粉蝶的天敵粉蝶盤絨繭蜂。
除了招引植物“醫生”外,有的植物在受到害蟲咬食后釋放的氣味本身還可以驅蟲。例如,茶樹的葉片在受到蟬的咬食后,會散發出一種獨特的香味,蟬卻不喜歡聞這種氣味,只好匆匆逃走了。
現在,昆蟲與植物的“化學通訊”已經成為了今后害蟲防治利用研究的新領域,在昆蟲與植物的長期協同進化過程中,為了適應不斷變化的外界環境,雙方都發展了一套相互抑制、相互適應、相互作用的生存對策。研究昆蟲對植物揮發性信息化合物的影響與利用,可以幫助人類尋找害蟲的自然控制因子,探索環境友善型害蟲防治途徑。
如果把這項成果應用到蔬菜栽培方面,有可能減少農藥的使用量,讓我們餐桌上的蔬菜變得更加環保。
編輯/梁宇清