植物是怎樣防止被吃的

你一定見過路邊的樹葉被蟲吃得慘不忍睹，你也一定聽過蟲害肆虐的報道。但事實上，植物也不會坐以待斃，它們也有各種各樣獨特的防蟲手段。那么植物究竟是如何防止被蟲吃的呢？

神奇的“共進化”

從一開始，昆蟲和植物的關(guān)系就很微妙。

總體而言，植物和蟲的關(guān)系可以分為兩類：一類是相互受益，比如，昆蟲給植物傳播花粉，而植物為昆蟲提供食物，可謂相得益彰，互利互惠，然而，自然界中更普遍的植物和蟲的關(guān)系卻是第二類——單純的取食行為。事實上，所有的植物都會被至少一種蟲類所取食，這就是共進化理論。

共進化，也叫協(xié)同進化，最初由兩位生物學家在研究粉蝶與其寄主十字花科植物關(guān)系時提出。簡要說來就是，植物通過進化，產(chǎn)生一系列的次生代謝物，保護了自身；與此同時，昆蟲種群通過新的進化重新適應(yīng)這些產(chǎn)生次生代謝物的植物；成對的交互作用的結(jié)果造成昆蟲食性的專化、形成動植物生態(tài)關(guān)系多樣性。該理論還認為：昆蟲對植物的取食大大增加了植物物種多樣性，這種植物物種多樣性又反作用于昆蟲，同樣也增加了昆蟲物種的多樣性，這是相互促進的。

一場華麗的冒險之旅

生物總是在進化的。很少有植物跟動物一樣移動，那么植物就注定要面臨更多的環(huán)境挑戰(zhàn)。例如非生物的環(huán)境因素：干旱、洪澇、紫外線、鹽堿條件等，再比如生物類的真菌、細菌和病毒的感染以及動物的取食等。在生物進化的早期，蟲類的祖先們開始以植物為食，因此，為了物種的延續(xù)，植物們不得不進化出一套適應(yīng)環(huán)境的機制。植物們?yōu)榱松姹仨毱幢M全力，它們的祖先由于承受了巨大的被取食的壓力，所以需要不斷進化，一些優(yōu)異的性狀就在環(huán)境不斷變化中得以保留。

需要說明的是，這種進化是非常緩慢的，可能一萬或者十萬個個體中只有一個個體發(fā)生了基因變化，而且這種基因變化很多時候是非常危險的。毫無疑問，只要有朝著有利于群體生存的方向發(fā)展的可能，那么這種冒險就是值得的。同樣人類社會中這種規(guī)則也是適用的。

植物的防蟲寶典

根據(jù)防御方式的不同，我們可以將這種進化出來的優(yōu)異性狀防蟲術(shù)統(tǒng)分為兩類：一類是非常直接的，稱之為“直接防御”。比如，有些植物長出堅硬鋒利的刺、毛，嚴禁蟲子靠近，或者增強角質(zhì)層的厚度，增多蠟質(zhì)的合成，讓蟲子們咬不動；還有些植物干脆釋放毒素，讓吃了它們的蟲子一命嗚呼。除此之外，植物還可以通過改變果實和葉片的形狀、大小、顏色，改變植株性狀等進行直接防御。

另外一類植物的防御方式是間接的，稱之為“間接防御”。植物確實害怕被蟲子吃，可是螳螂捕蟬，黃雀在后，再厲害的蟲子，終究還是有天敵的。于是，有的植物在遭受蟲子襲擊的時候會釋放出一些揮發(fā)性化合物，釋放到空氣中，引誘蟲子的天敵前來捕食蟲子。

生長還是防御，這是一個問題

對于植物來說，當有蟲子來咬食時，它要做出決定，是集中進行防御，還是繼續(xù)快速生長。如果防御的代價高到一定程度，有的植物寧可不充分防御，而是選擇快速生長。人們很早就提出了這個理論，而驗證這個理論的好例子是煙草屬植物。

在美國猶他州和亞利桑那州，生長有同一野生煙草的兩個品種，研究人員曾做過一項研究，把同一種蟲子放在這兩種煙草上，看看它們的反應(yīng)是否相同，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，猶他州野生煙草的抗性非常強烈，采用生產(chǎn)較大量尼古丁的方式來防御昆蟲；而亞利桑那州的野生煙草響應(yīng)不強烈，但卻長得很快，快快生長、開花、結(jié)果，完成播種后代的使命。也就是說，后者這種野生煙草并沒有采用著重于防御的手段，而是采用著重于生長的方式來對付蟲害。

進一步研究后，人們認為這和亞利桑那州野生煙草的生活環(huán)境有一定關(guān)系。這里蟲害不是很嚴重，野生煙草可以不用太在乎蟲子，盡快地完成開花、結(jié)果的生命過程即可足以應(yīng)對蟲害。

當然，植物防蟲的手段遠不止這些。有的植物在碰到蟲害后，會產(chǎn)生某些特殊的氣味，吸引昆蟲的天敵來取食，從而起到防御作用；還有的植物會利用其他植物受到蟲害后產(chǎn)生的警戒信號，從而使自己快速地產(chǎn)生防御反應(yīng)，來幫助自己御敵。

（編輯/任偉）