哥本哈根大学的一项新研究首次证明了植物如何Herbivore feeding preference corroborates optimal defense theory for specialized metabolites within plants。我们从熟食店和寿司店了解到的辛辣味道是部分原因。
植物的根固定在土壤里，它们是昆虫幼虫和其他食草动物的自助餐。但经过数百万年的进化，植物已经进化出一种威慑掠食性食草动物的方法，并确保下一代的生存。
在科学界，植物如何自卫的精确机制一直是一个谜。在研究人员的众多观察中，1974年提出了植物如何防御食草动物的“最佳防御理论”。然而，支持这个理论的科学证据是缺乏的。
现在，来自哥本哈根大学植物和环境科学系的研究人员在《美国国家科学院院刊》上发表了一项研究，首次证明了植物是如何保护自己的。
“在这项研究中，我们证明了植物的老叶无私地牺牲自己，将防御转移到更年轻的叶子上，唯一的目的是吓跑幼虫和其他食草动物，然后转向老叶。通过这样做，植物确保了下一代的生存，”领导这项研究的芭芭拉·安·哈尔基尔教授解释道。
芥末的防御
植物的防御性化学物质与芥末在我们嘴里引起灼烧感的物质是一样的。但这些味道刺鼻的植物物质并不是用作烹饪调料，而是用来击退贪得无厌的食草动物。
这些物质被称为硫代葡萄糖苷，它们自然地存在于植物的叶子中。只有当草食动物开始吃叶子，植物组织被压碎时，芥子苷酶才会与硫甙接触，硫甙会分裂，释放出强而微毒的化学抑制剂。植物可以自我调节每片叶子中这些防御物质的数量，这在新种子产生时尤为明显。
“当植物开花时，一切都围绕着下一代。在这一点上，保护提供未来种子的嫩叶比保护老叶更重要。因此，嫩叶中硫代葡萄糖苷的浓度会增加，这是我们首次科学证明的，”亚历山大·舒尔茨教授解释道。
研究人员得到了一种突变的帮助
通过改变其遗传特性，研究人员创造了一种突变的拟南芥(Arabidopsis thaliana)，这种植物被重新编程，在老叶和幼叶之间平均分配其化学防御，而不是将更大剂量的化学防御分配给幼叶。
当这些幼虫被放出来后，研究人员清楚地看到，它们不加区分地吞食幼叶和老叶，而在一棵正常的植物上，幼虫则传递刺鼻的幼叶。
首先，根据研究人员的说法，研究结果为植物如何优化防御和保护下一代提供了明确的证据。然而，这一结果也提供了新的知识，可以用于更谨慎地控制农业害虫，如非洲棉叶虫(Spodoptera littoralis)，这是对农作物最具破坏性的蛾幼虫之一。
芭芭拉·安·哈尔基尔总结说:“这项新知识可以用于其他研究，比如加强植物自身对害虫的防御能力，从而限制农业杀虫剂的使用。”
文章标题Herbivore feeding preference corroborates optimal defense theory for specialized metabolites within plants