植物和昆虫神奇的协同进化

　　五花八门：植物的虫虫防御宝典

　　植物究竟进化出了什么法宝呢?

　　根据防御方式的不同，我们可以将这种进化出来的优异性状防虫术统分为两类：

　　一类是非常直接的，称之为“直接防御”。

　　比如，有些植物会让自己变得很难吃，于是虫子吃得就少了，或者干脆不吃了；有些植物通过自身含有的蛋白酶抑制剂，使得吃了它们的的虫子消化不良，久而久之虫子也就不吃了；有些植物长出坚硬锋利的刺、毛，严禁虫子靠近，或者给自己穿上厚厚的盔甲，增强角质层的厚度，增多蜡质的合成，让虫子们咬不动；还有些植物更狠，干脆释放毒素，让吃了它们的虫子一命呜呼。除此之外，植物还可以通过改变果实和叶片的形状、大小、颜色，改变植株性状等进行直接防御。

　　另外一类植物的防御方式是间接的，称之为“间接防御”。

　　植物确实害怕被虫子吃，可是螳螂捕蝉，黄雀在后，任你再厉害的虫子，终究还是有天敌的。既然我搞不定你，那我就请你的天敌来搞定你。于是乎，有的植物在遭受虫子袭击的时候就释放出一些挥发性化合物，释放到空气中，引诱植物的天敌前来捕食虫子。

鲜艳的花色和丰富的花粉是对传粉者的馈赠

　　有的人就很好奇了，既然植物有防虫能力，为什么我们的庄稼会遭受攻击呢？

　　这是因为，昆虫们同样不傻，既然我的矛不能戳破你的盾，那么制造一个新的矛就很有必要了。

　　于是，虫子们也开始进化了：既然你让我吃了不消化，那我就增强我的消化能力，吃再多也不怕消化不良；既然你身上有毒，那我就“配制”一个解毒药，照吃不误；既然你有厚厚的盔甲，那我就进化出比你盔甲还要坚硬的嘴巴；既然你有硬硬的长刺不让我靠近，那我就进化出厚厚的皮甲，让你能奈我何？

　　说了那么多，我们还是来举个具体的例子吧。

　　尼古丁抗虫：昂贵的代价

　　作为云南的支柱产业之一，烟草这种植物里有种化合物叫尼古丁，这是一种存在于烟草属（茄科）植物中的生物碱，也是烟草的重要成分之一。它会使人上瘾或产生依赖性（为最难戒除的毒瘾之一），重复使用尼古丁会增加心跳速度、升高血压降低食欲。大剂量的尼古丁会引起呕吐以及恶心，严重时人会死亡。烟草中通常会含有尼古丁，这是许多吸烟者无法戒掉烟瘾的重要原因。但是，尼古丁是非常好的抗虫化合物。烟草属植物被虫子咬食后，“哨兵”——也就是植物的感受系统就会发出被攻击的信号，这个信号通过一套非常复杂的机制最终传到“生产工厂”，命令其生产尼古丁，然后利用这种神经毒素来进行防御。

　　比较有意思的是，烟草属植物中尼古丁只在根部进行合成，叶片和茎杆部位无法合成尼古丁。也就是说，叶片感受到虫咬后，一个信号会传到根部的尼古丁工厂，使其开工生产尼古丁。

　　当然，植物防御昆虫并不是没有代价的。比如，合成尼古丁是非常昂贵的，因为尼古丁里头含有氮元素，而氮是用来合成植物生长所需要的营养成分。因此，合成抗虫用的尼古丁又会降低植物的生长速率。

　　尼古丁生产出来后，被运送到茎叶。虫子吃了含有尼古丁的叶片后，需要有个“解毒”的过程，这个过程对昆虫来说也是一个费时费力的事情。如果虫子没有进化出解毒机制，就会中毒身亡。

　　但是，昆虫也会进化，进化出对植物抗虫化合物产生抵抗力的本领。比如，烟草天蛾就是一种非常耐受尼古丁的昆虫。如果把烟草天蛾的耐受量和人的相比，人的耐受程度就太低了。这是昆虫适应进化的结果。

　　尼古丁只是烟草属植物所特有的抗虫方式之一。其实，植物都含有多种多样的次生代谢产物，而其中很多都有抗虫功能，如棉花里的棉酚和辣椒里的辣椒素等，也是植物抗虫用的化合物。