|
莘莘深
今天11:00
当一只毛虫咬了一株西红柿，整个田地里的西红柿都变得更加致命了一点点。 人们很容易低估植物的本领。它们并不仅仅是动物攻击的被动受害者，需要屏障和农药去拯救。它们自己也可以产生防御性的毒素来毒杀要吃它们的动物；我们食品里的天然杀虫剂可要比我们喷在上面的人工合成杀虫剂要多得多。它们还可以通过向空气中释放化学信号来跟彼此交流。其中的有些化学物质能够吸引可以杀死食叶害虫的寄生虫。另外的一些还可以告诉它们的植物邻居该准备好它们的防御系统了。
但是西红柿做的事情有些不同。它们释放到空气中的化学物质并不是警报，而是作为一种原料。别的西红柿可以从空气中获取这种物质，然后将其转化成它们自身组织内的毒素。它们可以将气味转化成化学武器。 山口大学的衫本浩一（Koichi Sugimoto）通过向盆栽的西红柿释放斜纹夜蛾（地老虎）的毛毛虫而发现了这个绝招。西红柿通常可以自己杀死30%的地老虎。但是衫本显示出如果西红柿处在其他遭受地老虎侵扰的西红柿的下风口那么它们的防御力会变得更强。如果它们探测到受害邻居释放的气息，它们可以杀死约50%袭击它们的地老虎。
这种能力完全基于一种化学物质，HexVic。相比于“无忧无虑”的西红柿，这些可以接触到受害植株的西红柿的组织内有多24倍的HexVic，并且这是两组西红柿不多的差异之一。 你或许会以为西红柿是在探测到其他受害同胞发出的警报后自己产生HexVic。这只对了一半；它们确实自己动手，但并不是凭空把HexVic造出来的。它们的储备完全取决于一种叫做（Z）-3 - 己烯醇的成分，而这种物质是由受害植物释放的。
衫本的团队通过向西红柿喷洒有轻微放射性的（Z）-3 - 己烯醇证明了这一点。这些植物会囤积很多有放射性的HexVic，但完全不会产生普通的HexVic。这很清楚地表明了它们是在用空气中的（Z）-3 - 己烯醇来合成HexVic，而不是自己造。
动物界中从猎物里面偷取毒素的例子很多，比如海蛞蝓（Glaucus）[1] 从水母中吸收毒的刺细胞，或者虎斑颈槽蛇[2]从它吃掉的蟾蜍中获取毒素。但是西红柿的方式完全不同——它们可以彼此提供关键的武器部件。它们就像是面对敌军炮火的士兵在向自己的队友投掷抢的配件和子弹。
这种防御在自然界中也会出现吗？杉本的团队通过在校外野外栽种的16株西红柿对这个问题进行了初步的回答。同在实验室一样，这些西红柿如果可以接触到受害的植株会产生更多的HexVic。 但具体它们是如何将（Z）-3 - 己烯醇转化成Hexvic的呢？并且，既然很多植物在受到伤害的时候都会释放出（Z）-3 - 己烯醇，它们是否也依靠同样的防御机制呢？西红柿可以从其它种类的植物获取化学物质来建立毒素储备吗？这大概还要等待进一步研究吧。
[1] 这种海蛞蝓俗名“海神海蛞蝓”，它的一种特别的食物是僧帽水母。如果运气不好被这种水母的触角抓住了，蛰伤造成的疼痛相当有名。海蛞蝓会吃它们的触角，无论是用过的还是没用过的刺细胞都吞进肚，然后将这些刺传输到露鰓处特殊的囊袋里面，以用作自己的防御武器。关于它的更多故事，请看《谁能不爱海蛞蝓？》 [2] 虎斑颈槽蛇（Rhabdophis tigrinis）可以从吃掉的毒蟾蜍中获取毒素，以用作自己捕猎的武器。科学家通过研究分布在日本各地的虎斑颈槽蛇发现，生活在有很多毒蟾蜍种群的岛上的虎斑颈槽蛇颈部的腺体可以分泌出富含毒素的液体，而生活在没有蟾蜍的岛上的虎斑颈槽蛇完全缺乏这种化学武器。有毒的虎斑颈槽蛇会更加大胆，而没毒的个体遇到危险的时候会倾向于逃跑。有毒的蛇妈妈还可以在孵化小蛇的过程中将毒素传给自己的孩子。 本文编译自 Ed Yong：Tomatoes Build Pesticides From The Smells Of Their Neighbours参考文献： Sugimoto, Matsui, Iijima, Akakabe, Muramoto, Ozawa, Uefune, Sasaki, Alamgir, Akitake, Nobuke, Galis, Aoki, Shibata & Takabayashi. 2014. Intake and transformation to a glycoside of (Z)-3-hexenol from infested neighbors reveals a mode of plant odor reception and defense. PNAS http://doi/10.1073/pnas.1320660111 |
|
|
所有图片为译者@莘莘深手绘，下同。
