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蚜虫如何当“医生”刺激植物自我修复

发布日期:2011-05-06  浏览次数:1094

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文章摘要:这只兵蚜虫正在分泌自己的体液,用来愈合宿主植物的伤口。当提到昆虫的智慧,蜜蜂和蚂蚁通常攫取了全部的荣誉,如今,人们意识到

这只兵蚜虫正在分泌自己的体液,用来愈合宿主植物的伤口。

当提到昆虫的智慧,蜜蜂和蚂蚁通常攫取了全部的荣誉,如今,人们意识到,群居的蚜虫也应该分一杯羹。研究人员报告说,他们发现蚜虫有一项最新的绝活儿,那就是通过先让植物结疤,再刺激植物组织自我修复的治愈宿主植物创伤的能力。

作为一种害虫,蚜虫最为人们所知的便是它们会在宿主植物上繁殖,并用麦秆一样的口器吸吮植物的汁液。然而蚜虫的存在还有更加戏剧性的一面。一些蚜虫会让它们的宿主植物长出一个中空的肿块,被称为虫瘿,蚜虫便在这里生活、觅食,并得到保护。有的蚜虫甚至进化出了一种没有繁殖能力的兵蚜虫,用来保卫和清洁这个真正的家。

2003年,日本筑波市国立尖端工业科学与技术研究所的进化生物学家Takema Fukatsu和他的研究小组注意到,一种兵蚜虫(Nipponaphis monzeni)居然有一手之前从未被人发现的绝活儿——修补虫瘿。有时毛虫会在虫瘿上咬出一个大洞,导致生活在里面的蚜虫很容易受到天敌的攻击。每当此时,兵蚜虫便会迅速赶到事发现场,并往这些缺口上分泌自己的体液,最终使自己胶粘的体液凝结成一个大疤。这些无私的兵蚜虫每次都会全神贯注地“堵枪眼”,并在流尽最后一滴血后“轰然倒地”。

兵蚜虫的牺牲真的有意义吗?Fukatsu给出了肯定的回答。在最新的一项研究中,他的研究小组发现,在22个经过修补的虫瘿中,有18个虫瘿中的蚜虫在一个月后依然生长得很好。而在12个没有经过修复的虫瘿中,只有1个虫瘿中的蚜虫种群能够幸免于难。研究人员最近在英国《皇家学会学报B》网络版上报告了这一研究成果。

然而兵蚜虫的黏合物仅仅起到了一部分的作用。Fukatsu说,当研究人员切开一个经过兵蚜虫修补的虫瘿后,他们大吃一惊——这些植物自身也发生了康复过程,并且经过修复的虫瘿内壁非常平滑。通过采集不同修复阶段的虫瘿并对其着色,研究小组确认,植物在一个月内便能够使伤口愈合。这些植物显然是接受了来自兵蚜虫的伤口修复信号,因为只有那些虫瘿中有活蚜虫的组织才能够得到复原。

美国大学公园城宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家Gary Felton认为:“蚜虫对宿主植物的影响程度……是一个新奇的发现。”Felton曾预言蚜虫的伤口修复系统将成为昆虫—植物生物学中的经典案例。接下来,最让人感兴趣的就是兵蚜虫到底分泌了什么物质从而导致了植物的自我修复过程。Felton希望其中包括一些新的化合物,这将对操控植物细胞和组织的培养具有重要意义。 (作者:群芳)

 
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