卷心菜和芥菜科中的一些植物为了抵御饥饿的毛毛虫付出了巨大的代价:它们杀死自身叶片上蝴蝶产卵的区域。由于失去了活着的附着物,卵会萎缩并死亡。这些植物的杀卵能力至少从1980年代就已被记录在案至少从1980年代就已被记录在案,但一项新的研究表明,它们只出现在该科中少数近缘植物中——而且它们只由特定的蝴蝶物种触发。
荷兰瓦赫宁根大学的妮娜·法图罗斯和她的同事调查了目标科中的31种植物。首先,他们用暴露于已知在其上产卵的蝴蝶物种的卵物质的液体,轻点植物的叶片。四种近缘植物可靠地杀死了处理过的叶片区域。进一步的测试证实,反应最明显的物种仅在卵物质来自一个蝴蝶群体时才产生强烈反应,即纹白蝶属(Pieris),该属蝴蝶在野外在这些植物上产卵。法图罗斯说,这是“明确的证据”,表明特定的蝴蝶物种可能刺激了坏死防御的进化。研究人员还追踪了野生蝴蝶产下的卵,以证实这种防御机制会使其干燥或脱落。这项工作在《新植物学家》(New Phytologist)杂志上进行了详细介绍。
谢菲尔德大学分子植物生物学家尤里安·顿说:“你不太可能偶然发现这种情况。”他没有参与这项研究。他补充说,植物的亲缘关系,加上它们对这些蝴蝶的过度反应,表明植物和昆虫之间发生了一场激烈的进化“军备竞赛”。
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伦敦大学皇家霍洛威学院的生态学家朱莉娅·科里切娃说:“据我所知,这是第一个真正研究特定植物科内这种性状出现的的研究。”她也没有参与这项工作。
法图罗斯说,未来的研究可以探索这种性状最近是如何进化的。她指出,军备竞赛很少结束——而且有证据表明,蝴蝶可能正在反击。有些蝴蝶更喜欢将卵产在紧密聚集的卵堆中,这使得它们不太容易受到植物策略的影响。