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咬上一口的好处 精选

已有 6441 次阅读 2016-8-27 17:33 |系统分类:观点评述

虫食对植物叶片的损害作用会直接减少光合叶面积,进而影响到植物的生长。即使不是大规模的病虫害爆发,长期、缓慢的虫食活动(herbivory)也会显著影响植物的正常生长,之前有研究表明10%的叶面积损耗能够显著降低植物生长速率和种子活力,并造成开花延期。对一种林下灌木的研究表明,8%的叶面积减少就能够让幼苗无法更新。但有意思的是,虫食活动也是维持生物多样性的主要生物学机制,正如JC假说,热带地区剧烈的虫食活动抑制了任意单一物种对资源的过渡占用,从而维持了相对较高的生物多样性。那么,herbivory对植物个体有哪些好处呢?

近日,Peschiutta等人发现甜樱桃(Prunus avium)在遭受Caliroa cerasi (一种食虫)啃食后,叶面积变小,叶片水力导度和气孔导度确实也明显降低,但表征抗旱性的指标,如膨压丧失点的水势和叶片水容等与对照(没有被啃食的或不易感的植株)相比是有显著区别的,植物叶片的抗旱能力在啃食后增强!他们的研究“Compensatory responses in plant-herbivore interactions: Impacts of insects on leaf water relations”已经发表在生态学杂志Acta Oecologica上。这项研究的价值在于作者证明了herbivory对植物个体带来的好处,提供了在抗旱方面的直接证据。给我的启发,或者是不着边际的乱想是,如今在干旱区生长的植物可能在多年前恰恰是对食虫抵抗力较差的种类,这貌似是矛盾的。因为一般情况,虫食在干旱区或资源匮乏区的强度是低于湿润地区的,有类似“资源限制假说”解释这个现象。但当考虑到没有任何一个物种天生都是抗旱的,其抗旱能力的提升往往是经过多年的“被动”选择的结果,如本文中昆虫对抗旱能力的驯化就是这种自然选择过程。

那么,一个完整的故事情节或许是这样子的,一次大的冰川事件把所有的物种都赶到了一个狭窄的、水资源不充分的避难所。等冰雪消融,那些不怎么被虫子吃食的植物快速迁到了温柔富贵之乡,而那些一开始就被虫子吃来吃去的植物完全适应了当地的环境留下来了。这或许可以用来解释干旱区依然存在较大病虫害爆发的可能性或敏感性。如果能够从数据上证明这点(估计需要基因数据),估计是对学界的一大贡献,Nature或Science也绝非不可能滴。



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