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寄生植物与寄生虫:盗贼之间的博弈

来源:环球科学

植物长出瘿,和动物身上的肿瘤一样,真的会令人感到恐惧。

瘿(gall)是由寄生虫引发的植物肿瘤。从细菌,真菌到黄蜂,许多生物操纵着植物长出瘿。寄生虫侵入植物,通过分泌化学物质诱导植物建造房屋或者可以说自助餐厅(取决于你想如何看待它);围绕瘿生活,然后以房屋的组织为食。同样的事情也会发生在动物身上:比如胃蝇幼虫(botfly)会使你的身体产生一个巨大而突出的肿瘤,它在里面尽情吃喝拉撒。

但根据莱斯大学的科学家在8月发表于当代生物学(Current Biology)的最新研究报告显示,瘿在植物寄生领域中并不唯一,已发现有至少一种植物寄生虫可以在竞争中打败它们。(而宿主植物一直都在竞争中处于劣势。)

爱情藤(Cassytha filiformis)(以其在加勒比海地区的壮阳药的名声而得名)是一种寄生植物。像我们采集枫树糖浆时一样,爱情藤利用挂钩状的吸器来挖掘宿主的血管系统。但爱情藤似乎是一个信奉机会均等主义的寄生植物。当它在佛罗里达州南部的灌木丛中遇到由沙滩上的黄蜂形成的虫瘿时,它会吸收虫瘿的养分。在被吸走大量营养物质的情况下,黄蜂会死亡并变成干尸。这看来似乎很公平。

在由科学家收集的橡树叶下面由于寄生黄蜂(Belonocnema treatae)而形成的2,000个球形虫瘿中,爱藤已经攻击了58个,占2.9%。这特别引人注目,因为藤蔓从不驻足未寄生的叶子的反面,而叶子的反面是唯一形成这种瘿的地方。作者认为,由此可推断这并非偶然。

爱情藤对其受害者造成的伤害大概是使原本只存在于2%的虫瘿中的黄蜂干尸出现在了约45%的受害虫瘿中。无论是哪类物种产生的虫瘿,爱情藤似乎都很喜欢。另外五种形成虫瘿的黄蜂和一种形成瘿的蝇类也同样会被橡树叶上的爱情藤所袭击。

这种之前从未在大自然中观察到过的奇特的相互竞争作用,是由一位名叫Linyi Zhang的研究生和一群与她一起工作的本科生发现的。当她把第一批样品带给曾经花了很多年研究虫瘿的专业顾问时,他告诉她一定是哪里出了问题,但是她一直坚持自己的看法。出于怜悯,他在显微镜下检查了这些材料,却惊讶地发现她可能是对的。

他们的发现所涉及的范围最终可能远大于佛罗里达州的灌木橡树。超过4,000种开花植物是寄生植物,有超过13,000种能形成虫瘿的昆虫,它们共存在地球上几乎每个栖息地。这种重要的相互竞争作用存在的事实直到2017年才被注意到。当涉及到小生命时,绝大部分的地球仍然是未知领域。

翻译:马莺华

审校:马晓彤

本文来自:环球科学
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