撰文·攝影/嚴瑩

本文選自《知識就是力量》雜誌5月刊

自然界中的萬事萬物都是密切相關的,比如植物和昆蟲。一般我們會認爲,昆蟲會對植物產生危害,因爲很多昆蟲會喫植物,而植物似乎沒有還手的餘地。

其實是你想得簡單啦!植物與昆蟲間“相愛相殺”的關係可謂是一場難得的大戲呢!下面我們一起來看看植物與昆蟲間的恩怨情仇吧。

採蜜的蜜蜂

植食性昆蟲是植物的仇敵嗎?

我們常能聽到益蟲、害蟲的說法。其實昆蟲本身並沒有所謂益害,它們的食性決定人類將其判爲益蟲還是害蟲。以植物爲食的昆蟲多被人類列爲害蟲,尤其是在生態系統單一的農田、果園、城市綠化帶,如不及時防治,這類昆蟲可以對植物造成毀滅性的破壞。

而在自然狀態下,昆蟲與植物的關係密不可分又很微妙,植物是昆蟲的公寓,食宿都可以全包。昆蟲也並不完全白白享受這種福利,也會爲植物傳粉、傳播種子等。

即便是植食性的昆蟲取食植物,也不是完全對植物有害。自然狀態下,昆蟲取食植物,有時還能爲植物提供積極、正向的調控。昆蟲的取食相當於一個生物修剪器,反而能激發植物的補償作用,使得剩餘新生葉片細胞分裂加快、體積變大,加強了光合作用,減少了能量浪費,幫助植物更好地生長。

當然,以上的和諧均是以昆蟲數量不多爲前提。如果昆蟲數量超過了一定限度,就會對植物的生長代謝造成極大影響。

厚葉蟻蕨膨大的根狀莖爲螞蟻提供住所

在昆蟲與植物的較量中,植物不能走、不能動,處於弱勢一方,必須盡己所能採取一些積極的措施來進行自我防範。下面我們來看看植物是怎麼保護自己不被昆蟲侵害!

多管齊下: 植物的自我保護

植物表皮的毛狀物是植物的附屬物,也是植物保護自己的一道防線,有非腺毛和腺毛兩種。

非腺毛就像在植物表皮豎起了一道城牆,高矮、長短、密度的變化都讓昆蟲沒那麼容易接近和移動。昆蟲有時困死在毛裏,有時又不得不把毛喫了才能取食到植物表皮,毛還不容易消化,這便提高了昆蟲的死亡率。

腺毛有腺體能分泌次生代謝物,影響昆蟲的消化或者黏住昆蟲。最典型的例子是茅膏菜,葉片上的腺毛分泌出的黏液像水珠一樣亮晶晶的。一旦有昆蟲落入,腺毛就會靈敏地感受到,用黏液黏住昆蟲後就開始反捲和下壓,把昆蟲困死在裏面,腺毛隨即分泌出消化酶,把昆蟲消化爲自身的食物。

光萼茅膏菜用腺毛分泌的粘液捕食昆蟲

植物葉片的蠟質也是植物的一種自我保護措施。植食性的昆蟲會被波長550納米左右的黃綠色光吸引過來取食,葉片表面的蠟質可以影響光的反射,使得葉片在有光的情況下發白,這會干擾昆蟲的判斷,影響其取食。此外,葉片表面的蠟質還含有一些昆蟲不喜歡的化學成分,比如大麥表面的蠟質越多,抗蚜蟲的能力越強。

植物是沉默的化學家,除了物理防禦,植物還會分泌一些次生代謝物對昆蟲進行化學防禦。還有些植物會釋放類似昆蟲蛻皮素的次生代謝物,讓取食它們的昆蟲提前蛻皮,早日羽化爲成蟲不再取食;又或者釋放保幼激素,讓昆蟲無法羽化,從而無法繁殖和交配產生更多後代。

當然。這些都並非植物一朝一夕可以練就的本領,是經歷了相當長時間演化出的適合自己的方式。

你以爲到這裏就結束了?

然而,昆蟲也不會就此善罷甘休,它們展開了各種有針對性的反擊。

見招拆招: 昆蟲的反擊

滴水觀音(海芋)莖葉都含有毒性成分氰苷,人誤食後輕則口舌麻痹,重則致死。然而有一種名字頗爲拗口的昆蟲—錨阿波螢葉甲卻能突破海芋的毒性防禦,在海芋上啃食出規則整齊的圓洞。

錨阿波螢葉甲在海芋葉片上留下的食痕

有些昆蟲可以做到真正的“排毒”,它們的身體像一個生化工廠。有毒植物的次生代謝物進入這家工廠之後,通過一套發達的解毒酶系,用氧化、水解、還原等作用將毒素進行初級處理,改變毒素的生物活性。初級產物經過第二次加工,與昆蟲自身糖類、氨基酸、磷酸鹽等結合成新的化合物,最後被排泄出昆蟲體外。

還有些昆蟲對有毒植物的毒素有更好的利用方法,它們取食毒素後通過不同程度的代謝改變後有選擇性地儲存在體內,這種選貯作用既可以有效“解毒”,又可以反其道行之,將毒性成分轉化爲自身防禦天敵的武器。在昆蟲裏,麝鳳蝶、斑蝶、斑蛾、燈蛾幼蟲等都是選貯毒素的好手。

虎斑蝶選貯毒素防身,呈現警戒色

昆蟲破解植物的自我防護需要付出艱辛的代價,但從長遠看,這種代價對物種的繁衍來說是值得的。

反觀自然界,幾乎沒有一種植物可以逃開昆蟲的取食,即便再毒的植物一樣有昆蟲可以適應它,這場戰役中,昆蟲似乎永遠都在佔上風。

植物與昆蟲的恩怨情仇長達上億年的歷史,現在也未停止,還將持續到未來哦。

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