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素食者的坏消息!植物可以“听到”自己被吃掉

2014-07-04
素食者的坏消息!植物可以“听到”自己被吃掉
2014-07-04

之前的研究表明植物的生长会受到声音的影响,它们会对风和触感做出回应。现在美国密苏里大学的研究人员对这种行为进行了声音和化学分析,从而确定了植物会对毛毛虫咀嚼植物时发出的声音做出自卫性反应。

“之前的研究调查了植物如何对声音能量做出回应,包括音乐,” 密苏里大学农业、食品和自然资源学院和邦德生命科学中心植物科学部门的高级研究科学家海蒂·阿佩尔(Heidi Appel)这样说道。“然而,我们的研究是首个展示植物是如何对生态相关的振动做出反应的例子。我们发现进食的振动暗示着植物细胞新陈代谢的变化,创造了更多自卫性化学物体以阻挡毛毛虫的进攻。”

在这项是由阿佩尔与密苏里大学生物科学部门的雷克斯·科克罗夫特(Rex Cocroft)教授合作进行的研究里,毛毛虫被放在拟南芥(Arabidopsis)上,后者是一种与卷心菜和芥末相关的小型开花植物。利用激光和位于植物树叶上的反光材料,科克罗夫特测量了树叶针对毛毛虫的咀嚼作出的运动。

然后科克罗夫特和阿佩尔向一组植物播放了毛毛虫进食振动的录音,而对另一组植物播放静音。当毛毛虫随后以这两组植物为食时,研究人员发现之前听到进食振动的植物会产生更多芥末油,后者是一种对很多毛毛虫无吸引力的化学物质。

“不可思议的是植物常常暴露在不同的振动之下,包括微风或者不同的昆虫声音,这些声音拥有某些与毛毛虫进食振动相同的声学特征,但它们却不会导致植物增加自卫反应。这暗示着植物能够将进食振动与其它环境振动源区分开来。” 科克罗夫特说道。

科克罗夫特和阿佩尔表示未来的研究将关注于植物是如何感知振动的,这些复杂的振动信号里的哪些特征是重要的,以及机械振动是如何与其它形式的植物信息相互作用以产生针对害虫的自卫性反应。“植物检测昆虫进攻的方式有很多种,但是进食振动可能是植物遥远部分感知攻击并开始增加防御的最快方式。”

“针对这种化学物防御,毛毛虫的反应是爬开,因此利用振动来提高植物的自卫可能对农业有所用处。” 阿佩尔说道。“这项研究也拓宽了研究植物行为的窗口,展示了针对外界影响,植物拥有很多与动物一样的反应,即使这些反应看起来有所不同。”



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