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植物和昆虫间的恩怨情仇
植食性昆虫是植物的仇敌吗？
我们常能听到益虫、害虫的说法.其实昆虫本身并没有所谓益害,它们的食性决定人类将其判为益虫还是害虫.以植物为食的昆虫多被人类列为害虫,尤其是在生态系统单一的农田、果园、城市绿化带,如不及时防治,这类昆虫可以对植物造成毁灭性的破坏.
而在自然状态下,昆虫与植物的关系密不可分又很微妙,植物是昆虫的公寓,食宿都可以全包.昆虫也并不完全白白享受这种福利,也会为植物传粉、传播种子等.
即便是植食性的昆虫取食植物,也不是完全对植物有害.自然状态下,昆虫取食植物,有时还能为植物提供积极、正向的调控.昆虫的取食相当于一个生物修剪器,反而能激发植物的补偿作用,使得剩余新生叶片细胞分裂加快、体积变大,加强了光合作用,减少了能量浪费,帮助植物更好地生长.
当然,以上的和谐均是以昆虫数量不多为前提.如果昆虫数量超过了一定限度,就会对植物的生长代谢造成极大影响.
在昆虫与植物的较量中,植物不能走、不能动,处于弱势一方,必须尽己所能采取一些积极的措施来进行自我防范.下面我们来看看植物是怎么保护自己不被昆虫侵害！
植物的自我保护
植物表皮的毛状物是植物的附属物,也是植物保护自己的一道防线,有非腺毛和腺毛两种.
非腺毛就像在植物表皮竖起了一道城墙,高矮、长短、密度的变化都让昆虫没那么容易接近和移动.昆虫有时困死在毛里,有时又不得不把毛吃了才能取食到植物表皮, 毛还不容易消化,这便提高了昆虫的死亡率.
腺毛有腺体能分泌次生代谢物,影响昆虫的消化或者黏住昆虫.最典型的例子是茅膏菜,叶片上的腺毛分泌出的黏液像水珠一样亮晶晶的.一旦有昆虫落入,腺毛就会灵敏地感受到,用黏液黏住昆虫后就开始反卷和下压,把昆虫困死在里面,腺毛随即分泌出消化酶,把昆虫消化为自身的食物.植物叶片的蜡质也是植物的一种自我保护措施.植食性的昆虫会被波长550纳米左右的黄绿色光吸引过来取食,叶片表面的蜡质可以影响光的反射,使得叶片在有光的情况下发白,这会干扰昆虫的判断,影响其取食.此外,叶片表面的蜡质还含有一些昆虫不喜欢的化学成分,比如大麦表面的蜡质越多,抗蚜虫的能力越强.
植物是沉默的化学家,除了物理防御,植物还会分泌一些次生代谢物对昆虫进行化学防御.还有些植物会释放类似昆虫蜕皮素的次生代谢物,让取食它们的昆虫提前蜕皮,早日羽化为成虫不再取食；又或者释放保幼激素,让昆虫无法羽化,从而无法繁殖和交配产生更多后代.
当然.这些都并非植物一朝一夕可以练就的本领,是经历了相当长时间演化出的适合自己的方式.
滴水观音（海芋）茎叶都含有毒性成分氰苷,人误食后轻则口舌麻痹,重则致死.然而有一种名字颇为拗口的昆虫——锚阿波萤叶甲却能突破海芋的毒性防御,在海芋上啃食出规则整齐的圆洞.
有些昆虫可以做到真正的“排毒”,它们的身体像一个生化工厂.有毒植物的次生代谢物进入这家工厂之后,通过一套发达的解毒酶系,用氧化、水解、还原等作用将毒素 进行初级处理,改变毒素的生物活性.初级产物经过第二次加工,与昆虫自身糖类、氨基酸、磷酸盐等结合成新的化合物,最后被排泄出昆虫体外. 还有些昆虫对有毒植物的毒素有更好的利用方法,它们取食毒素后通过不同程度的代谢改变后有选择性地储存在体内,这种选贮作用既可以有效“解毒”,又可以反其道行之,将毒性成分转化为自身防御天敌的武器.在昆虫里,麝凤蝶、斑蝶、斑蛾、灯蛾幼虫等都是选贮毒素的好手.昆虫植物的自我防护需要付出艰辛的代价,但从长远看,这种代价对物种的繁衍来说是值得的.
反观自然界,几乎没有一种植物可以逃开昆虫的取食,即便再毒的植物一样有昆虫可以适应它,这场战役中,昆虫似乎永远都在占上风.
植物与昆虫的恩怨情仇长达上亿年的历史,现在也未停止．还将持续到未来.
摘自《知识就是力量》2018.05.08
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