Bob Yirka
2016年4月26日
图为两只常见的小红蚁（(Myrmica rubra)正在享用苦中带甜的茄科植物欧白英（Solanum dulcamara）叶片边缘分泌出的蜜汁，正是食草动物对茄科植物叶片的啃食才产生了这种令蚂蚁难以抵挡的美味。来源：Tobias Lortzing.
一支由德国和荷兰研究者组成的团队发现，人们尝起来苦中带甜的茄科植物可以分泌出一种类似花蜜的甘甜液体，此举的目的即为吸引小红蚁。吃人嘴短的小红蚁为了“报恩”，则会成为植物的卫士，抵御某些对“恩人”虎视眈眈的食草动物。相关论文发表在《自然植物》（Nature Plants）杂志上，文中详细描述了团队对茄科植物、小红蚁和食草动物三者的研究。
长久以来，茄科植物因具有极强的天然毒性而“臭名昭著”，孩子们对它所结实的浆果似乎难以抗拒，甚至在畅销小说《哈利波特》系列中也有相关描述。在一项新的研究中，科学家惊奇地发现了茄科植物不为人知的一面：当食草动物啃食其叶片后，植物可以分泌出一种类似花蜜的液体。得益于这些液体，植物能够吸引来小红蚁为其驱赶或杀死那些企图蚕食和杀害自己的害虫。这是研究者们首次发现植物因出于自保而产生分泌物的例子。
在验证这种野生茄科植物分泌物的过程中，研究者发现分泌物的主要成分是水和蔗糖，这样的成分构成比树汁来得简单得多，而它的功能除了吸引小红蚁外别无它用。为了验证植物分泌这些汁液的目的只是吸引小红蚁，研究者们冒险进入了森林，将水和蔗糖的混合滴液加到试验组的茄科植物叶片上，而对照组的茄科植物叶片边缘加的只是水，之后研究者们静待结果发生。他们发现加有蔗糖的试验组植物叶片比对照组吸引了更多的小红蚁，与此同时试验组的叶片所遭受的啃食损害要更低。
有趣的是，研究者发现小红蚁可以更有效的减少蛞蝓（俗称鼻涕虫）对茄科植物的蚕食，而对能更严重损害植物的跳甲却不甚显著。但是当跳甲幼虫爬出泥土谨慎地栖身于植物茎秆上时，小红蚁却可以毫不留情地将它们驱逐出境。因此，小红蚁通过驱赶跳甲的幼虫，间接地保护茄科植物少受跳甲危害。
图为食草动物跳甲幼虫（Psylliodes dulcamarae，欧白英茄蚤跳甲）正试图进入茄科植物欧白英（Solanum dulcamara）的茎秆中。在这些幼虫张开嘴享用植物前，它们却猝不及防地被小红蚁驱赶出境。有趣的是，这些小红蚁的出现正是由于幼虫的父辈捕食植物所造成的，父辈对茄科植物的蚕食令它们分泌出蚂蚁无法抗拒的琼浆玉露。来源：Tobias Lortzing
更多信息来源：Tobias Lortzing et al. Extrafloral nectar secretion from wounds of Solanum dulcamara, Nature Plants (2016). DOI: 10.1038/nplants.2016.56
摘要：植物受到创伤后往往会迅速关闭创面，以防进一步的感染和诸如同化物的重要生长物质的流失。但是，当茄科植物欧白英被食草动物捕食后却并没有完全关闭创伤，反而由创面分泌出一种含糖的可见汁液。许多植物种类都可以通过花外蜜腺分泌出含糖花蜜来吸引食草动物的天敌为其提供间接的保护。因为观察到小红蚁在野生欧白英的创伤叶片边缘吸食，我们提出了创面分泌物也属于花外蜜腺蜜液（extrafloral nectar，EFN）的假设。实验发现，不同于通常的花外蜜腺蜜液，创面分泌物并不受限于特定植物结构和特定地点。但是，与花外蜜腺蜜汁相似的是，创面分泌物也属于茉莉酸诱导产生，且由植物控制其化学成分。创面分泌物可吸引小红蚁，且对分泌物的化学合成物同样可以增强对小红蚁的吸引数量和减少特定自然种群对欧白英的啃食性。在温室大棚试验中，我们发现小红蚁通过对欧白英两种天敌——蛞蝓和跳甲幼虫的防御为植物提供保护。基于花蜜的生态功能定义为由植物分泌的可与动物相互作用的一种含糖分泌物，因此，茄科植物这种由食草动物造成的创面分泌物应属于花蜜分泌的原生模式，它代表了结构型花外蜜腺蜜汁的进化起源。
期刊来源：《自然植物》
翻 译：冼 妍
审 稿：颜 磊
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