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植物叶片长的丑,真能吓到虫子!
来源: iPlants 发布时间:2021-05-24

植物叶片的形状非常多样化,然而它们的生态功能在很大程度上是未知的。关于叶子形状对食草动物等生物相互作用的影响的报道特别稀少,部分原因是食草昆虫很少依靠叶子形状进行宿主选择。

Nature Plants在线发表了日本京都大学和东京大学的研究题为“Leaf shape deters plant processing by an herbivorous weevil”的研究论文。该研究首次表明叶子的形状是对食草动物的物理威慑,因此,叶形可能是一个重要但被忽视影响植物和食草动物之间的相互作用。

在唇形科香茶菜属的植物上栖息着一种特殊的卷叶象鼻虫(Apoderus praecellens),其雌性在产卵时会将整片叶子加工成卷叶以作为幼虫食物和栖息地(见下图)。然而在香茶菜属中的I. umbrosus var. hakusanensis植物却能破坏其过程,其原因是该植物有不一样性状的深裂叶片。然而是否是叶形的不同导致卷叶象鼻虫不在其植物上栖息产卵呢?

该研究表明,在自然和实验室条件下,雌性象鼻虫相对于I. umbrosus会优先选择I. trichocarpus,该植物的叶片中没有深裂的形态。此外,该研究表明叶子的营养特性并不能说明这种偏好,因为象鼻虫幼虫在这两种寄主植物上都发育良好。

该研究进一步通过修饰了I. trichocarpus叶子以模仿I. umbrosus叶子的形状也阻止了象鼻虫对叶子卷曲。因此该研究表明,叶子形状可以防止草食性昆虫处理叶子。此外,一些非叶加工昆虫在着陆后也使用叶子形状进行宿主识别。鉴于通过触诊操纵叶子或识别叶子形状的昆虫的普遍性,不同的叶子形状可以在生物相互作用的背景下以各种方式起作用。


论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41477-019-0505-x


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