早上起床,想从花盆中摘一枝月季花装点生活,谁知刚碰一下就粘了一手的绿色“小米粒”,还会“爆浆”呢!居然是可恶的蚜虫。但是看看旁边的薄荷,摸了摸它,虽不起眼却干净清新。都是植物,凭什么薄荷不招虫子?是什么神秘的力量护佑薄荷百虫不侵?下面,就让我们一起来感受植物巧妙利用报警信息素保护自己的智慧。
薄荷能免遭害虫侵扰,并不是单靠自己的能力。人类报警后自然有警察出警,在植物界亦是如此,薄荷正是通过吸引“植物警察”——蚜虫的天敌食蚜蝇来消灭蚜虫,从而达到自我保护的目的。众所周知,植物没有嘴巴,不能喊救命;更没有手机,也不能打110,那么,薄荷是如何在险情之下“临危不惧”,“冷静自救”的呢?
首先,我们来聊聊蚜虫的应激机制。蚜虫在遭遇危险时,会释放一种蚜虫报警信息素,它的成分十分复杂,最主要的一种是反-β-法尼烯(从来没听说过?没关系,把它当作一种神奇的有机物就好)。这种信息素能对同类起到警示作用,提醒它们躲避危险。而这种本意是自我保护的应激反应,却被食蚜蝇利用。它们会循着报警信息素找到蚜虫的聚集地,然后“大开杀戒”。这里要提一下,食蚜蝇一般会用两种方式消灭蚜虫:一是成虫直接捕食蚜虫;二是在蚜虫聚集地产卵,让孵化出来的幼虫蚕食蚜虫。蚜虫表示:“敌方的手段极为残忍!”薄荷正是利用了这一点,当被蚜虫攻击时,薄荷会向外界释放蚜虫报警信息素,一方面对蚜虫起到威慑作用,干扰其取食,即“你再乱来我就要报警啦”;另一方面吸引蚜虫的天敌食蚜蝇前来消灭蚜虫,即“我真的报警了”。这个过程4ab38e8f3d31acbfb93a5634f8f5d237a7e850254b0cd3904d7f23fd6ec270f6可以用下面的连环画展示。
就这样,薄荷“以其人之道,还治其人之身”,利用蚜虫报警信息素吸引蚜虫的天敌食蚜蝇,既保护了自己的“植身安全”,又为食蚜蝇提供了食物,可谓双赢!蚜虫悲泣:“只有我受伤的世界达成了……”
自然界中有这种应激措施的植物不在少数,这让我们不由得感叹:植物其实比我们想象中“聪明”。而随着科技的发展,科学家们也在不断尝试将“知其所以然”转变为“为我所用”。
长期以来,小麦遭受着麦蚜的危害。麦蚜既能刺吸小麦植株汁液,又可分泌蜜露降低小麦的光合能力,还会传播小麦病毒,造成小麦严重减产。而目前麦蚜的防治主要依赖化学合成农药,化学农药的大量使用易导致农药残留、生态多样性破坏等问题。农业技术人员创造性地利用报警信息素来解决小麦病虫害防治问题,一种方法是将薄荷植株中控制信息素释放进程的基因片段截取移植到小麦基因中,从而赋予小麦植株该功能;另一种方法是将蚜虫报警信息素和其他有效诱导成分混合制成缓释球,置于田间,平稳而缓慢地释放到空气中,从而实现较长时间的防治。尽管这两种方法在可行性与可持续性上仍有一定不足,但相信在不久的将来,这种技术可以真正造福人类。