植物可通過咀嚼方式和口水判斷啃食者身份

新浪科技訊 北京時間12日消息，據國外媒體報導，根據美國科學家進行的一項新研究，我們在吃生菜或者其他蔬菜時也應考慮一下它們的感受。新研究發現植物能夠感知到自己被昆蟲撕咬咀嚼，有些甚至能夠判斷出向它們發動攻擊的是何種昆蟲。在對擬南芥屬植物進行檢測之后，科學家得出了這一結論。研究指出擬南芥屬植物能夠根據咀嚼方式和口水判斷自己被何種昆蟲啃食。

美國密蘇里州大學高級研究科學家海蒂-阿珀爾在接受《華盛頓郵報》採訪時表示：“擬南芥的葉片對毛蟲的咀嚼和蚜蟲的吮吸會做出不同的反應，這一點並不令我們感到非常吃驚。真正令我們感到吃驚的是，擬南芥對每一種毛蟲的咀嚼和蚜蟲的吮吸做出的反應存在巨大差異。擬南芥有能力分辨昆蟲，知道自己正被哪種昆蟲攻擊。”

研究過程中，阿珀爾教授給菜粉蝶幼蟲和甜菜夜蛾喂食擬南芥。根據她的預測，隨昆蟲的進食，擬南芥能夠通過咀嚼和吮吸的差異分辨出自己究竟被菜粉蝶幼蟲還是甜菜夜蛾攻擊。此外，她還認為這種植物有能力分辨多種昆蟲，甚至在不同昆蟲同時啃食它們的情況下也是如此。為了驗證自己的理論，阿珀爾將昆蟲吃過的擬南芥收集起來，而后在實驗室提取基因並冷凍。

植物會採取一系列方式進行防禦，例如釋放辣味和腐臭味。這些防禦手段均在基因中得到表達。通過基因分析，阿珀爾發現擬南芥能夠感知到毛蟲流口水，所採取的防禦方式與感知到蝴蝶不同。對於不同的昆蟲，植物會做出不同的反應，明植物能夠分辨昆蟲，知道自己正遭受何種昆蟲攻擊。

阿珀爾希望這項研究發現能夠幫助科學家培育出天生就對昆蟲具有抵抗力的植物，而不是噴灑殺蟲劑。她的研究立基於2014年的一項研究，后者發現植物能夠分辨出附近的聲響，例如進食聲，而后對所處環境中的各種威脅做出響應。

研究過程中，阿珀爾將毛蟲放到擬南芥上面。借助於激光以及擬南芥葉片上的一小片反光物料，阿珀爾對葉片內因毛蟲咀嚼出現的活動進行測量。在此之后，阿珀爾向一組擬南芥播放毛蟲進食時生的振動錄音，向另一組擬南芥播放無振動聲錄音。當給毛蟲喂食兩組擬南芥時，研究人員發現此前曾聽過振動錄音的擬南芥分泌更多芥子油。芥子油是一種化學物質，對很多毛蟲沒有任何吸引力。

研究論文合著者萊克斯-科克羅夫特指出：“我們得出了一項引人注目的發現：當擬南芥感知到不同的振動——例如微風生的振動——或者不同昆蟲發出的聲響，哪怕與毛蟲進食生的振動擁有一些相同的聲學特徵，擬南芥的化學防禦也不會加強。這一現象明擬南芥有能力區分進食振動和其他常見的環境振動源。”(孝文)