植物有毒 我有解藥—新聞—科學網

2021-01-08 科學網

 

植物的化學防禦不僅影響食草動物的生長發育，而且間接影響食物鏈中的下一個消費者。一項新研究表明，食草動物及其捕食者已經進化出有效策略處理有毒植物次生代謝產物。小菜蛾的幼蟲利用一種特殊的腸道酶使寄主植物的有毒物質變得無害，沒有這種酶，其生長、生存和繁殖就會受到損害。然而，掠食性草蛉幼蟲以中毒的毛蟲為食，但並無嚴重不良後果，因為它們有自己的解毒機制。

 

為了成功地以植物為食，食草動物需要戰勝植物產生的化學物質來保護自己，例如小菜蛾的幼蟲。同時它也是食物鏈的一部分，會被其他昆蟲吃掉，比如草蛉幼蟲。草蛉幼蟲是貪婪的捕食者，以許多不同種類的昆蟲為食。因此，它們也被用作防治生物害蟲的有益生物。

 

研究人員發現，以十字花科植物為食的小菜蛾幼蟲會產生一種特殊的解毒酶。然而，那些不能產生這種酶的幼蟲，在吃那些在樹葉中產生硫代葡萄糖苷酸的植物時，它們的發育明顯受到了損害：生長速度減慢、存活率降低，而且後代也更少了。化學分析表明，這些毛蟲體內含有大量有毒的異硫氰酸鹽。

 

科學家不僅想知道小菜蛾幼蟲是如何對付植物防禦的，還想知道植物防禦化合物是否會影響食物鏈的下一個層次，即以這些幼蟲為食的食肉昆蟲。結果發現，吃了有毒毛蟲的草蛉幼蟲並沒有出現嚴重不良後果。

 

近日發表於eLife的論文顯示，無論是以能夠解毒硫代葡萄糖苷酸的毛蟲為食，還是以含有劇毒異硫氰酸鹽的毛蟲為食，對草蛉幼蟲幾乎沒有任何區別：當完全以劇毒毛蟲為食時，草蛉幼蟲的生長速度要慢一些，然而這對它們的健康沒有任何影響，也不會改變它們對獵物的選擇。進一步的研究表明，儘管草蛉幼蟲的解毒機制與小菜蛾幼蟲不同，但它們也能使異硫氰酸鹽變得無害。

 

研究人員表示，這些結果或有助於研發對抗害蟲的新策略。

 

相關論文信息：https://doi.org/10.7554/eLife.51029

 

 

 

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