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敵人的敵人就是朋友—《植物比你想的更聰明》

呼叫救兵

請求支援!圖/Joe Black@Flickr

日復一日,植物與草食性生物的存亡之戰打了四億年仍未止息。毫無疑問,後者最重要的群體是昆蟲,而前者對昆蟲而言除了是極其多樣的棲息地及生態棲域,還顯然是一整堆食物。如此無盡對抗會施加選擇上的壓力,形塑植物與昆蟲的演化,並管控兩者的時空分布。

為了應付昆蟲的攻擊及隨之而起的損傷,植物開展出一系列連貫的防禦策略。但昆蟲也沒閒著,同樣日新又新,想出更有效的進攻方案。這好比是無止無休的軍備競賽,導致了植物與草食性生物相偕演化。天生敵對的雙方幾經交戰,對彼此十分了解。

你有沒有在什麼地方,比方說萵苣的包裝上頭,看過一行字寫著「以病蟲害整合管理法生產」?這表示菜農在耕種時降低殺蟲劑用量,而在菜園中引入害蟲天敵,來對抗一般會侵襲這些綠色蔬菜的草食性昆蟲。他們不靠噴灑殺蟲劑,而是倚賴害蟲天敵來捕食吞吃菜蔬的昆蟲,或者至少讓昆蟲無暇危害農作。這招十分高明,卻不易掌控,畢竟還得維持昆蟲數量的均衡。一言以蔽之,農人的做法是「敵人的敵人就是朋友」。

許多植物也正是以此招自衛:生成揮發性的化學物質向敵人之敵請求支援,事成之後有所回報。此舉收效極佳,耗費的能量也不多。

青豆

青豆釋放揮發性物質引來蟎蟲天敵自保。圖/Public Domain Pictures

下面以青豆為例。遭受特別貪吃的蟎蟲「二點葉蟎」侵襲時,青豆會釋出混雜的揮發性化學物質,引來另一類肉食性蟎蟲「智利小植綏蟎」。智利小植綏蟎專門攻擊「吃素」的蟎蟲,很快就將消除得乾乾淨淨——這又是動植物合作的一項神奇例子。而雙方的協力有賴於青豆能辨別侵略者,然後向侵略者的天敵搬請救兵。這種能力甚至更神奇。

有多少動物能演化出這等策略?但許許多多植物做到了:略舉幾例便有玉米、番茄、菸草。

以玉米為例

我們已經看到植物在葉部遭受草食性生物襲擊時會有怎樣的行動。不過,若受襲的並非葉部,而是根部呢?接下來,我們就以極具代表性的玉米當例子。在美國,大量玉米作物長年累月遭西方玉米根蟲啃食,損失達好幾億元。這種蟲會把幼體產在玉米根上,使難以自保的植物幼苗遇害。於是,就自保而論,玉米在植物中似乎算是極其無能。然而,這並不是玉米的錯!

玉米最古老也最不羈的歐洲變種全經歷漫長天擇,完全能抵禦蟲害,大有別於人類現今栽種的品種。但人類為求更高的產量和更大的玉米穗軸,篩選了新的變種,進而在毫不知情下間接選出了難以自禦的植物。玉米舊有的變種在遭遇西方玉米根蟲將幼體產於其根部時,會產生丁香烴,專門用來向線蟲求援。而線蟲喜歡吞食根蟲幼體,能使玉米脫離寄生蟲危害。

人類這項無心之過害慘了自己:據估計,全球每年因西方玉米根蟲而起的災損約達十億元!幾十年來,根蟲成了上天降予玉米的災殃,而人類為對抗蟲害,花了大筆金錢,還將成噸殺蟲劑散佈於大氣中。但唯有藉助基因工程才能復原玉米本有的能力:研究人員自牛膝草取出調節丁香烴生產的基因,注入於現代品種。簡單說,為了回復玉米的遺傳特質,我們得創造出經基因改造(基因轉殖)的植物。


植物書封

 

 

 

 

 

本文摘自《植物比你想的更聰明:植物智能的探索之旅》商周出版

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