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植物和昆蟲(chóng)神奇的協(xié)同進(jìn)化

http://www.m.22u.com.cn 2017-06-30 來(lái)源：中國(guó)科普博覽作者：發(fā)表評(píng)論(0)

蚜蟲(chóng)取食植物

　　植物與昆蟲(chóng)：神奇的“共進(jìn)化”

　　從一開(kāi)始，昆蟲(chóng)和植物的關(guān)系就很微妙。

　　總體而言，植物和蟲(chóng)的關(guān)系可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是相互受益，比如，昆蟲(chóng)給植物傳播花粉，而植物為

　　昆蟲(chóng)提供食物，可謂相得益彰，互利互惠；然而，自然界中更普遍的植物和蟲(chóng)的關(guān)系卻是第二類(lèi)——單純的取食行為。

植物和昆蟲(chóng)神奇的協(xié)同進(jìn)化

大多數(shù)昆蟲(chóng)普遍以植物為食

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界大約存在792000種昆蟲(chóng)，這些昆蟲(chóng)中，大約45%以植物為食，我們稱(chēng)之為植食昆蟲(chóng)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)昆蟲(chóng)。

　　事實(shí)上，所有的植物都會(huì)被至少一種蟲(chóng)類(lèi)所取食，這就是共進(jìn)化理論(co-evolution)。

　　有化石證據(jù)表明，昆蟲(chóng)對(duì)植物的取食行為最早發(fā)生在大約3.5億年前。3.5億年前是個(gè)什么概念呢？那個(gè)時(shí)候恐龍都還沒(méi)有出現(xiàn)呢。

植物和昆蟲(chóng)神奇的協(xié)同進(jìn)化

蜜蜂與植物的互利互惠

植物和昆蟲(chóng)神奇的協(xié)同進(jìn)化

桃蚜對(duì)煙草的取食

　　那么，什么是共進(jìn)化理論呢？

　　共進(jìn)化，也叫協(xié)同進(jìn)化，最初由Ehrlich和Raven在研究粉蝶與其寄主十字花科植物關(guān)系時(shí)提出。

植物和昆蟲(chóng)神奇的協(xié)同進(jìn)化

蝴蝶與植物的相互作用是共進(jìn)化的典型

　　簡(jiǎn)要說(shuō)來(lái)就是，植物通過(guò)進(jìn)化，產(chǎn)生一系列的次生代謝物（植物中一大類(lèi)并非生長(zhǎng)發(fā)育所必需的小分子有機(jī)化合物），保護(hù)了自身；與此同時(shí)，昆蟲(chóng)種群通過(guò)新的進(jìn)化重新適應(yīng)產(chǎn)生次生代謝物的植物；成對(duì)的交互作用的結(jié)果造成昆蟲(chóng)食性的專(zhuān)化、形成動(dòng)植物生態(tài)關(guān)系多樣性。

　　該理論還認(rèn)為：昆蟲(chóng)對(duì)植物的取食大大增加了植物物種多樣性，這種植物物種多樣性又反作用于昆蟲(chóng)，同樣也增加了昆蟲(chóng)的多樣性，這是相互促進(jìn)的。

　　植物進(jìn)化：一場(chǎng)華麗麗的冒險(xiǎn)之旅

　　生物總是在進(jìn)化的。很少有植物跟動(dòng)物一樣移動(dòng)，那么植物就注定要面臨更多的環(huán)境挑戰(zhàn)。例如非生物的環(huán)境因素：干旱、洪澇、紫外線、鹽堿條件等，再比如生物類(lèi)的真菌、細(xì)菌和病毒的感染以及動(dòng)物的取食等。在生物進(jìn)化的早期，蟲(chóng)類(lèi)的祖先們開(kāi)始以植物為食，因此，為了物種的延續(xù)，植物們不得不進(jìn)化出一套適應(yīng)環(huán)境的機(jī)制。植物們?yōu)榱松姹仨毱幢M全力，它們的祖先們由于承受了巨大的被取食的壓力，所以需要不斷進(jìn)化，一些優(yōu)異的性狀就在環(huán)境不斷變化中得以保留。

　　需要說(shuō)明的是，這種進(jìn)化是非常緩慢的，可能一萬(wàn)或者十萬(wàn)個(gè)個(gè)體中只有一個(gè)個(gè)體發(fā)生了基因變化，而且這種基因變化很多時(shí)候是非常危險(xiǎn)的。舉個(gè)例子，大多數(shù)植物是靠葉片的光合作用來(lái)獲取營(yíng)養(yǎng)的。但如果一棵植物因?yàn)榛蜃兓瘜?dǎo)致葉片的縮小，這就意味著營(yíng)養(yǎng)的減少，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中，這就可能導(dǎo)致這個(gè)個(gè)體的死亡。相反，如果這個(gè)基因變化導(dǎo)致了葉片的增大，那么這個(gè)個(gè)體成活的機(jī)會(huì)就比別的植物多。在很多情況下，長(zhǎng)出一個(gè)大葉子的機(jī)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于長(zhǎng)出一個(gè)殘缺葉子的機(jī)率。毫無(wú)疑問(wèn)，只要有朝著有利于群體生存的方向發(fā)展的可能，那么這種冒險(xiǎn)就是值得的！同樣人類(lèi)社會(huì)中這種規(guī)則也是適用的。

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