植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

　　五花八門：植物的蟲蟲防御寶典

　　植物究竟進化出了什么法寶呢?

　　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，有些植物會讓自己變得很難吃，于是蟲子吃得就少了，或者干脆不吃了；有些植物通過自身含有的蛋白酶抑制劑，使得吃了它們的的蟲子消化不良，久而久之蟲子也就不吃了；有些植物長出堅硬鋒利的刺、毛，嚴禁蟲子靠近，或者給自己穿上厚厚的盔甲，增強角質(zhì)層的厚度，增多蠟質(zhì)的合成，讓蟲子們咬不動；還有些植物更狠，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，任你再厲害的蟲子，終究還是有天敵的。既然我搞不定你，那我就請你的天敵來搞定你。于是乎，有的植物在遭受蟲子襲擊的時候就釋放出一些揮發(fā)性化合物，釋放到空氣中，引誘植物的天敵前來捕食蟲子。

鮮艷的花色和豐富的花粉是對傳粉者的饋贈

　　有的人就很好奇了，既然植物有防蟲能力，為什么我們的莊稼會遭受攻擊呢？

　　這是因為，昆蟲們同樣不傻，既然我的矛不能戳破你的盾，那么制造一個新的矛就很有必要了。

　　于是，蟲子們也開始進化了：既然你讓我吃了不消化，那我就增強我的消化能力，吃再多也不怕消化不良；既然你身上有毒，那我就“配制”一個解毒藥，照吃不誤；既然你有厚厚的盔甲，那我就進化出比你盔甲還要堅硬的嘴巴；既然你有硬硬的長刺不讓我靠近，那我就進化出厚厚的皮甲，讓你能奈我何？

　　說了那么多，我們還是來舉個具體的例子吧。

　　尼古丁抗蟲：昂貴的代價

　　作為云南的支柱產(chǎn)業(yè)之一，煙草這種植物里有種化合物叫尼古丁，這是一種存在于煙草屬（茄科）植物中的生物堿，也是煙草的重要成分之一。它會使人上癮或產(chǎn)生依賴性（為最難戒除的毒癮之一），重復(fù)使用尼古丁會增加心跳速度、升高血壓降低食欲。大劑量的尼古丁會引起嘔吐以及惡心，嚴重時人會死亡。煙草中通常會含有尼古丁，這是許多吸煙者無法戒掉煙癮的重要原因。但是，尼古丁是非常好的抗蟲化合物。煙草屬植物被蟲子咬食后，“哨兵”——也就是植物的感受系統(tǒng)就會發(fā)出被攻擊的信號，這個信號通過一套非常復(fù)雜的機制最終傳到“生產(chǎn)工廠”，命令其生產(chǎn)尼古丁，然后利用這種神經(jīng)毒素來進行防御。

　　比較有意思的是，煙草屬植物中尼古丁只在根部進行合成，葉片和莖桿部位無法合成尼古丁。也就是說，葉片感受到蟲咬后，一個信號會傳到根部的尼古丁工廠，使其開工生產(chǎn)尼古丁。

　　當然，植物防御昆蟲并不是沒有代價的。比如，合成尼古丁是非常昂貴的，因為尼古丁里頭含有氮元素，而氮是用來合成植物生長所需要的營養(yǎng)成分。因此，合成抗蟲用的尼古丁又會降低植物的生長速率。

　　尼古丁生產(chǎn)出來后，被運送到莖葉。蟲子吃了含有尼古丁的葉片后，需要有個“解毒”的過程，這個過程對昆蟲來說也是一個費時費力的事情。如果蟲子沒有進化出解毒機制，就會中毒身亡。

　　但是，昆蟲也會進化，進化出對植物抗蟲化合物產(chǎn)生抵抗力的本領(lǐng)。比如，煙草天蛾就是一種非常耐受尼古丁的昆蟲。如果把煙草天蛾的耐受量和人的相比，人的耐受程度就太低了。這是昆蟲適應(yīng)進化的結(jié)果。

　　尼古丁只是煙草屬植物所特有的抗蟲方式之一。其實，植物都含有多種多樣的次生代謝產(chǎn)物，而其中很多都有抗蟲功能，如棉花里的棉酚和辣椒里的辣椒素等，也是植物抗蟲用的化合物。