昆虫害虫以彼此为食以及以它们的主食蔬菜为食并不罕见，但现在已经证明，番茄植株可以联合起来直接促使毛毛虫发生同类相食行为。
“这是一种新的诱导抗性的生态机制，可以有效地改变昆虫的行为，” Richard Karban 说，他研究加州大学戴维斯分校的食草动物及其寄主植物之间的相互作用，但未参与这项研究。
当食物质量差或耗尽时，食草害虫经常会互相残食。众所周知，一些植物会通过使其害虫更具捕食其他物种的倾向来影响其行为。但直到现在，植物是否可以直接导致毛毛虫同类相食尚不清楚。
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威斯康星大学麦迪逊分校的整合生物学家 John Orrock 和他的同事通过将番茄植株 (Solanum lycopersicum) 暴露于不同剂量的茉莉酸甲酯 (MeJA) 中，触发了它们的防御反应。这是一种植物释放的空气传播化学物质，用于相互警告害虫的危险。当用 MeJA 提示时，番茄植株会通过产生毒素来做出反应，使它们对昆虫的营养价值降低。
然后，研究人员让一种常见的害虫，即小斑螟蛾 (Spodoptera exigua) 的毛毛虫，侵袭作物。八天后，他们观察到，与对照植物或接受较弱诱导的植物相比，用 MeJA 强烈提示的植物生物量损失较少。这表明该反应在某种程度上有效地保护了植物。
同类相食触发因素
接下来，该团队想测试植物的反应是否触发了毛毛虫的同类相食行为。因此，他们用 MeJA 提示番茄植株，然后将来自提示植物和未提示对照植物的叶子喂给容器中的单个毛毛虫，容器中也包含一定数量的死毛毛虫。两天后，该团队观察到，与喂食对照植物叶子的毛毛虫相比，喂食经过处理的植物叶子的毛毛虫更早地转向死幼虫，并且吃掉了更多的死幼虫。研究结果发表在 Nature Ecology & Evolution.
Orrock 说，毛毛虫最终总会互相残食，但时间上的差异至关重要，“如果植物可以诱导害虫更早地互相残食，那么植物被啃食的部分就会更少”。然而，他还警告说，植物激活其防御机制的代价非常高昂。“植物很可能会权衡利弊，并决定攻击是否严重到足以激活防御机制。”
纽约州伊萨卡康奈尔大学研究植物-动物相互作用的 Anurag Agrawal 说，这项研究表明，农民可以将同类相食作为一种害虫管理策略来培养。“然而，在某些田间条件下，同类相食者可能比非同类相食者更适应。因此，这是需要注意的事情，”他补充说，“我们不想鼓励超级害虫”。
本文经许可转载，并于 首次发表 于 2017年7月10日。