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昆虫与苗木的战争

放大字体  缩小字体 发布时间:2015-05-21 14:58:09 更新时间:2015-05-21 14:58:55   浏览次数:3720
与其说绿色苗木与食草动物的关系紧密,倒不如说它们与昆虫的关系更密切。动物啃食绿叶是清晰可见的宏观活动,而昆虫骚扰苗木却是
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 与其说绿色苗木与食草动物的关系紧密,倒不如说它们与昆虫的关系更密切。动物啃食绿叶是清晰可见的宏观活动,而昆虫骚扰苗木却是悄无声息的微观行为。苗木和昆虫就像是守擂与攻擂的对手,在几亿年的较量中,它们互有胜负,至今难决雌雄。 
  张良计和过墙梯 
  最近,科学家在墨西哥狄华坦沙漠峡谷的中心地带,发现了两个非常有趣的自然现象:一种苗木的叶子在被害虫侵袭时,能够喷射出化学毒素,最远的喷射距离将近2米;而另一种聪明的昆虫在察觉到自己所吃的树叶毒素过强时,可以准确地切断树叶的毒素疏导管,巧妙地避开这种苗木的防御系统。这两个有趣的发现,生动地阐释了苗木与昆虫之间,那如同宿命般的较量。 
  从表面上看,苗木在与昆虫的战斗中势必处于下风:一个是咄咄逼人的猎手,而另一个则是无法动弹的猎物。但顽强的求生繁衍本能让苗木并不屈从于命运的安排,个别苗木甚至进化出了以其人之道,还治其人之身的本领——昆虫可以吃我们,那我们为什么不能吃它们呢? 
  茅膏菜、锦地罗、猪笼草等便是这类食虫苗木。这类苗木不仅可以诱捕昆虫,还可以分泌液体,消化吸收昆虫体内的营养物质。食虫苗木常常生长在茂密的草丛或者潮湿的岩面沙土上。它们的叶子多呈莲座状平铺地面,宽匙状的叶子边缘长满腺毛。一旦有昆虫落入,叶面腺毛就会把虫体包围,而带粘性的腺体则将昆虫死死粘住。随后,这种苗木便会分泌消化液,分解虫体蛋白质等营养物质,然后由叶面吸收。 
  当然,能向昆虫主动发起进攻的苗木毕竟是少数,绝大多数苗木选择的抵御防身术还是分泌毒液。即使毒液的毒性无法致命,苗木也至少要让侵犯者难以下咽,浑身不适,留下恐惧的记忆,之后再也不敢轻易食用。 
  正如美国纽约州立大学的生物学家吉米·鲍得恩(Jimmy Bodn)教授所言:“至今人们尚未将苗木的生命视为真正鲜活的生命,只有昆虫知道它们的强悍。苗木有时会像凶猛的拳击手一样厉害。” 
  松树与甲虫 
  吉米是世界顶尖的生物学家,他拍摄的多部自然科学教学片在世界很多大学的课堂里播放,其中一部表现甲虫与松树“过招”的影片最为生动。 
  这是一只黑褐色、只有米粒大小的雌性硬壳甲虫。晨曦中它爬上一棵松树开始钻洞,它想尽量把洞钻得深一点,以便在此安全孵卵。 
  甲虫的行动似乎触发了松树的防御机制,它用分泌松脂的方法进行反击。粘稠的松脂加速涌动,首先封堵了甲虫咬噬的创口,并涂抹了甲虫在附近留下的痕迹。同时,松树还用松脂去淹没进犯者,试图阻挡它的通行路径,甚至是黏住它的腿脚,令其动弹不得。 
  不过甲虫的应对也很从容。它不慌不忙地清除掉逐渐干硬的松脂,好像是在默默地向松树宣战:我就是顽强的西西弗斯,有用不完的力气和耐心,有本事你就尽情地分泌松脂吧! 
  这场争斗真的像西西弗斯推石上山那样,循环往复,仿佛永无尽头。但就在几个星期之后,甲虫竟然扩大了树干上洞穴的空间,这空间足以容纳下它自己和卵。直到安全产卵后,甲虫才像胜利者般,傲然离去。 
  谁能想到,就连行动敏捷的金花鼠都难以摆脱的、如此粘稠的树脂,竟然奈何不了一只小小的甲虫。它们在橙黄色的树脂中穿梭自如…… 
  当然,松树与甲虫的战争,往往都是以前者的胜利而告终。绝大多数的甲虫或是被汹涌而来的松脂淹没,或是被迫迁往别处。只有在甲虫数量过多时,它们才有胜算——甲虫会在被征服的树干里长期居住,直到它被蛀空枯萎。 
  是敌人还是朋友 
  就像生活在非洲丛林中的知蜜鸟会为人类带路,找到树冠上的蜂巢,随后与人共享蜂蜜一样,有一种苗木也会与黄蜂建立互惠关系。它们一旦遭受毛虫蚕食,便会释放出一种让黄蜂非常敏感的信息素,向其求救,就如同遇难的航船发出的SOS一样。更为神奇的是,这种苗木竟然还知道发出信号的最佳时段——黄蜂在清晨出动觅食的时候。但如果毛虫在夜晚猖獗,即使惨遭不幸,它们也只会沉默不语。这些苗木似乎很清楚,此时的黄蜂都在自己的巢穴里休息,任凭它们怎么呼唤,也都毫无意义。所以,它们能做的只有忍耐,期盼黎明尽快到来。 
  吉米·鲍得恩教授研究发现,一种叫山狗烟草的苗木,也就是美洲印第安人长期食用的烟草,在遭到侵害时所释放的反击毒素是最强的。实际监测结果显示,该种苗木的枝叶一旦被破坏,它们就会让尼古丁瞬间充满全部叶片,将毒素含量迅速提高10倍,而一片近一克重的叶子便可以毒死8只老鼠。 
  “就算是抵抗力很强的昆虫也无法应付这些毒素,哪怕是烟草天蛾的幼虫也一样。即便是土松鼠,甚至是体型硕大的母牛,在吃了这种苗木后,也都会深度中毒。我曾亲眼目睹过北美野兔吃了这种苗木后,立即严重腹泻。”吉米教授说。 
  然而魔高一尺,道高一丈,针对苗木进化出的防护措施,昆虫也会及时采取行之有效的应对之策。比如,欧洲的防风草网虫就可以化解防风草中和DNA链接的化学物质中的毒素。目前有足够的证据表明,很多昆虫都已经找到了破解山狗烟草防护措施的办法,那就是沿着烟草的茎干咬噬出一个环状缺口,以此来切断苗木发送急救信号的通道。这一信息通道一旦被截断,山狗烟草便无法再向叶片释放毒素,昆虫就可以放心大胆地享用美食了。 
  比这种方式更机智的是,有些昆虫竟然还能将苗木针对自己释放的毒素,转变成有益之物。以橡树叶为食的舞毒蛾幼虫,能够把苗木用来防护侵害的有毒化学物质单宁,转变成自己的武器,以此抗击侵犯体内细胞的病毒。舞毒蛾幼虫仅凭直觉就能判断面前的食物是否含有单宁,如果没有,它是不会食用的;而即便在含有单宁的食物中添加了一定数量的病毒,它也不会介意,因为单宁可以帮助它抵御病毒的侵害。 
  学习并利用 
  吉米·鲍得恩教授根据苗木可以因需要而诱发出积极防护措施的特性,大胆进行了“苗木接种疫苗计划”。他率领自己的专题研究团队,首先以葡萄秧苗进行试验。他们把葡萄秧苗暴露给一些无害的昆虫,以激发葡萄秧苗生成防护机制,在真正的害虫前来攻击时,能够奋起抵抗。吉米教授的试验非常成功,具备极强抗虫害性能的葡萄,不仅缩短了自身的成熟周期,更快地积累了糖分,而且上市时间提前,由此产生了可观的经济效益。 
  此外,吉米教授还利用苗木制造和释放毒素的机理,成功研制了全球首个生物杀虫剂,这也是在“苗木接种疫苗计划”的研究基础上衍生出来的核心技术。联合国环境规划署的专家对这项研究成果给予了高度评价:“他的努力终于让我们看见了人类彻底摆脱化学农药的美好愿景。” 
  虽然苗木和昆虫间的战争永无休止,但对我们人类来说,如何在这场战争中大发横财——利用双方的特性,学习并掌握关键技术,才是最重要的。正如吉米教授所说:“正是因为昆虫与苗木的世代较量,才造就了如此缤纷多彩的世界。” 
  西西弗斯:希腊神话中的人物,是科林斯的建立者和国王。他由于绑架了死神,让世间没有了死亡,因此触怒了众神。诸神为了惩罚西西弗斯,便要求他把一块巨石推上山顶。而由于巨石太重,每每未上山顶就又会滚下山去,前功尽弃,于是西西弗斯只有不断重复、永无止境地推石上山。 
  烟草天蛾:它在美洲大陆地区非常常见,其体内有一种机制,可以选择性地吸收和分泌烟草中的神经毒素尼古丁。烟草天蛾的神经系统极易获得且生命周期较短,因此它常被用于各种生物医学和生物科学实验。
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