被虫咬了？西红柿说：我分泌一种化学物质让虫虫吃虫虫！

原文以Plants turn caterpillars into cannibals为标题

发布在2017年7月10日的《自然》新闻上

原文作者：Laura Castells

在遭受害虫攻击时，番茄植株产生的化学物质能改变昆虫的行为。

害虫不仅吃蔬菜，有时也自相残杀，这种行为并不罕见。但是现在，研究证明番茄植株能够同仇敌忾，直接让毛毛虫攻击同类。

甜菜夜蛾是一种常见的农作物害虫。

Visuals Unlimited/NPL

“这种新发现的诱导抗性生态机制能够有效改变昆虫的行为，”美国加州大学戴维斯分校的Richard Karban说。他专门研究食草动物和它们的寄主植物之间的相互作用，但并未参与此次研究。

食草害虫在食物质量差或短缺的情况下，往往会对同类下手。已知有些植物会影响害虫的行为，使之对其它物种产生更大的攻击性。但是科学家一直不确定植物是否能直接让毛毛虫攻击同类。

美国威斯康星大学的综合生物学家John Orrock和同事将番茄植株（Solanum lycopersicum）暴露在不同量的茉莉酮酸甲酯（MeJA）下，以此来触发它们的防御反应。这种化学物质由植物释放出来后在空气中传播，是植物对彼此发出的害虫袭击警报。在MeJA的刺激下，番茄植株产生毒素，降低自己对害虫的营养价值。

然后，研究者让常见害虫甜菜夜蛾 （Spodoptera exigua）的毛毛虫对植株发动攻击。八天后，他们发现和控制组植株或那些接受少量化学刺激的植株相比，受MeJA影响越大的植株损失的生物量越少。这就证明植株的反应能够有效保护植株。

自相残杀的诱因

接着，研究团队想要测试植物的自我保护反应是否诱发毛毛虫的自相残杀行为。于是，他们将经过MeJA处理过的番茄植株叶片和未经过处理的控制组植株叶片喂给毛毛虫。这些毛毛虫被分别单独放在容器中，每个容器中还包含一定数量的死毛毛虫。两天后，团队发现食用从经过处理的植株上摘下的叶片的毛毛虫比食用控制组植株叶片的毛毛虫更早地对死毛毛虫下口，并且吃掉同类的量也更大。这些结果已发表在《自然-生态与演化》上。

Orrock表示，不管怎样，这些毛毛虫到最后总是会自相残杀的，但是以上两组毛毛虫在攻击同类的时间上表现出的差异非常关键，“如果植物能加快害虫蚕食同类，那么更多的植物会免受害虫侵害。”不过，他也提醒说，植物激活防御系统的代价非常高。“植物很可能会先权衡利弊，然后判断害虫的袭击是不是严重到要激活防御系统的程度。”

Anurag Agrawal在康奈尔大学研究动植物相互作用，他认为这项研究给农民提供了一种害虫控制方案，即鼓励害虫的同类相杀行为。“不过，在某些野外条件下，食用同类的毛毛虫比那些不吃同胞的毛毛虫的生存能力更强。所以我们要警惕这种现象，防止超级害虫的出现，”他补充道。ⓝ

Nature|doi:10.1038/nature.2017.22281

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