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植食性昆虫是植物的仇敌吗
我们常能听到益虫、害虫的说法.昆虫本身并没有所谓益害,它们的食性决定人类将其判为益虫还是害虫.以植物为食的昆虫多被人类列为害虫,尤其是在生态系统单一的农田、果园、城市绿化带,如不及时防治,这类昆虫可以对植物造成毁灭性的破坏.但是,我们可以观察到在环境良好的郊野或者山林,没有人类打农药也没有其他干预,但极少会见到大面积的虫害爆发.这是因为,植被类型越复杂、种类越多,生态系统越稳定.多样化的植物群落为物种提供了多样化的生存空间,它们之间构成了复杂的食物网,昆虫占据一席,也受制于其他天敌,互相保持动态平衡.
在自然状态下,昆虫和植物的关系密不可分又很微妙,植物是昆虫的公寓,食宿都可以全包.昆虫也并不完全白白享受这种福利,也会为植物传粉、传播种子等.白垩纪被子植物的发展和繁衍就离不开昆虫的授粉活动.收获蚁嗜好取食和收集植物的种子,在这些活动中也帮助了植物扩散种子,影响植被和群落的分布.在热带雨林,生活着一类叫蚁蕨的植物,蚁蕨有膨大的根状茎为蚂蚁提供栖所,蚂蚁为其抵御其他虫害同时提供排泄物为植物提供营养,两者配合默契.
即便是植食性的昆虫取食植物,也不是完全对植物有害.自然状态下,昆虫取食植物,有时还能为植物提供积极、正向的调控.植物若要生长良好,有一个最适叶面积指数,在这个指数,植物的光合速率最高.然而植物在生长过程中,常常会存在一些冗余的生长,比如说徒长叶子、赘芽,造成物质能量转化中的浪费.昆虫喜欢取食植物的幼嫩部分,这些往往也是植物冗余的部分.昆虫的取食相当于一个生物修剪器,反而能激发植物的补偿作用,使得剩余新生叶片细胞分裂加快、体积变大,加强了光合作用,减少了能量浪费,帮助植物更好地生长.
还有一些造瘿（yǐng）昆虫会选择特定的寄主植物造瘿,它们取食植物、分泌化学物质或者在植物里产卵,刺激植物的组织隆起膨大或长出畸形的形状,把自己的后代包裹在虫瘿里发育,完美躲避了天敌的捕食,同时,后代通过取食虫瘿的内部组织吸收营养.造瘿昆虫对寄主植物的选择相当专一,这是它们长期建立的默契.自然状态下,造瘿昆虫也不会对植物造成毁灭性伤害,植物因为有造瘿昆虫存在,也躲过了另外一些非造瘿昆虫的危害.虫瘿代表了昆蟲和植物的另一种关系,对昆虫单方面有利,对植物又没有太大危害,双方都默认了这种不对等的相处方式.
当然,以上的和谐均是以昆虫数量不多为前提.如果昆虫数量超过了一定限度,就会对植物的生长代谢造成极大影响.在昆虫和植物的较量中,植物不能走、不能动,处于弱势一方,必须尽己所能采取一些积极的措施来进行自我防范.
多管齐下： 植物的自我保护
植物表皮的毛状物是植物的附属物,也是植物保护自己的一道防线,有非腺毛和腺毛两种.非腺毛就像在植物表皮竖起了一道城墙,高矮、长短、密度的变化都让昆虫没那么容易接近和移动.昆虫有时困死在毛里,有时又不得不把毛吃了才能取食到植物表皮,毛还不容易消化,这便提高了昆虫的死亡率.腺毛有腺体能分泌次生代谢物,影响昆虫的消化或者黏住昆虫.最典型的例子是茅膏菜,叶片上的腺毛分泌出的黏液像水珠一样亮晶晶的.一旦有昆虫落入,腺毛就会灵敏地感受到,用黏液黏住昆虫后就开始反卷和下压,把昆虫困死在里面,腺毛随即分泌出消化酶,把昆虫消化为自身的食物.
植物叶片的蜡质也是植物的一种自我保护措施.植食性的昆虫会被波长550纳米左右的黄绿色光吸引过来取食,叶片表面的蜡质可以影响光的反射,使得叶片在有光的情况下发白,这会干扰昆虫的判断,影响其取食.此外,叶片表面的蜡质还含有一些昆虫不喜欢的化学成分,比如大麦表面的蜡质越多,抗蚜虫的能力越强.
植物是沉默的化学家,除了物理防御,植物还会分泌一些次生代谢物对昆虫进行化学防御.次生代谢物又称特殊代谢物,是一些由植物产生的小分子有机化合物,它们并不是植物生长发育必须的,但可以为植物建立起另一道防护网,阻碍昆虫取食.约有20%的微管植物含有生物碱,这些生物碱非苦即毒,绝大多数都能让昆虫尝之嫌弃,或者让昆虫中毒身亡.松树的树干会分泌松脂,其挥发性气味可以阻止一些昆虫取食,还能灌注到自身被蛀食的孔洞,将入侵的昆虫包裹凝结在里面杀灭.其副产品形成了琥珀,为研究古生物提供了有利的化学证据.
还有些植物会释放类似昆虫蜕皮素的次生代谢物,让取食它们的昆虫提前蜕皮,早日羽化为成虫不再取食;又或者释放保幼激素,让昆虫无法羽化,从而无法繁殖和交配产生更多后代.这些都并非植物一朝一夕可以练就的本领,是经历了相当长时间演化出的适合自己的方式.然而,昆虫也不会就此善罢甘休,它们展开了各种有针对性的反击.
见招拆招： 昆虫的反击
滴水观音（海芋）茎叶都含有毒性成分氰苷,人误食后轻则口舌麻痹,重则致死.然而有一种名字颇为拗口的昆虫—锚阿波萤叶甲却能突破海芋的毒性防御,在海芋上啃食出规则整齐的圆洞.锚阿波萤叶甲的策略是逐步击破,先咬出一圈细线让海芋渗出有毒成分,然后切断叶片的表皮,最后逐步啃食内圈叶肉,分步骤让植物先排出毒素后再食用.而且锚阿波萤叶甲并不会把一片叶子画了圈再重复画圈,它们更像是一种有强迫症和艺术感的昆虫,在海芋叶片上啃食留下均匀的圆形孔洞后就会离开,继续取食下一片目标.
有些昆虫可以做到真正的“排毒”,它们的身体像一个生化工厂.有毒植物的次生代谢物进入这家工厂之后,通过一套发达的解毒酶系,用氧化、水解、还原等作用将毒素进行初级处理,改变毒素的生物活性.初级产物经过第二次加工,和昆虫自身糖类、氨基酸、磷酸盐等结合成新的化合物,最后被排泄出昆虫体外.
还有些昆虫对有毒植物的毒素有更好的利用方法,它们取食毒素后通过不同程度的代谢改变后有选择性地储存在体内,这种选贮作用既可以有效“解毒”,又可以反其道行之,将毒性成分转化为自身防御天敌的武器.在昆虫里,麝凤蝶、斑蝶、斑蛾、灯蛾幼虫等都是选贮毒素的好手.它们把这些毒性成分选贮在脂肪体、血淋巴、体壁等不同的部位,在成虫阶段依然能保留住这些成分.有了毒素武装自己,天敌也对它们敬而远之,即便是有不明真相或者没搞清状况的天敌误食了它们,也会引起强烈的反应,记住下次不会再吃.这些有“藏毒”技能的昆虫往往有醒目的警戒色,告诉天敌“我很毒,不要靠近”.
昆虫破解植物的自我防护需要付出艰辛的代价,但从长远看,这种代价对物种的繁衍来说是值得的.反观自然界,几乎没有一种植物可以逃开昆虫的取食,即便再毒的植物一样有昆虫可以适应它,这场战役中,昆虫似乎永远都在占上风.
植物和昆虫的恩怨情仇长达上亿年的历史,现在也未停止,还将持续到未来.人类所能做的,就是趁人类还在地球上,默默围观研究它们,在它们的斗争中寻找到更多协助人类发展的有效信息,研发更多可供人类发展壮大的技术.
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参考文献：
1、 相爱相杀 在中国的很多地方，都有两所势均力敌的“双子星”大学。两所大学里的学子也偏爱为谁优谁劣争个不休，有感性的口水战，也有理性的学术排行，更有比校门、比。
2、 双子大学，相爱相杀 在中国的很多城市都有两所势均力敌的“双子星”大学，同城名校常在网络上互动，妙趣横生的段子层出不穷。互黑是常态，纷纷表示隔壁学校“距离世界一流大学。
3、 相爱相杀 一张亚南和许定波并不常在小区里打照面，尽管这个小区是他们同时买的。有一次他们采访回来车下高速，没多久就看到了这个位于新开发区内的小区，外墙色彩。
4、 共享汽车和整车OEM相爱相杀 全球范围内，布局分时租赁业务的企业大致可以分为四种：整车OEM、传统租赁集团、互联网公司以及其他类型企业。后三者的案例不用赘述，网络信息比比皆是。
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