蛆長大後是蒼蠅嗎
植物對食草動物或宿主植物抗性
( HPR)的防禦描述了
植物
進化
的一系列
適應性
,這些適應性透過減少
食草動物
的影響來改善其
生存和繁殖
。
植物可以感覺到被觸控
,
並且它們可以使用多種策略來抵禦食草動物造成的損害。許多植物產生
次生代謝物
,稱為
化感物質
,影響食草動物的行為、生長或生存。這些化學防禦可以作為食草動物的驅蟲劑或毒素,或降低植物的消化率。植物的另一種防禦策略是改變它們的吸引力。為了防止大型食草動物過度食用,植物透過改變它們的大小或質量來改變它們的外觀,從而總體上降低它們的食用率。
植物使用的其他防禦策略包括在任何時間和
/或任何地點逃離或避開食草動物,例如透過在植物不易被食草動物發現或接近的地方生長,或透過改變季節性生長模式。另一種方法將食草動物轉移到吃非必需部分,或增強植物從食草動物造成的損害中恢復的能力。一些植物鼓勵食草動物
天敵
的存在,這反過來又保護了植物。每種型別的防禦都可以是
構成性
的(始終存在於植物中),也可以是
誘導性的
(在對食草動物造成的損害或壓力的反應中產生)。
歷史上,昆蟲是最重要的食草動物,陸生植物的
進化與昆蟲
的進化密切相關。雖然大多數植物的防禦措施都是針對昆蟲的,但也已經進化出其他針對
脊椎動物
食草動物(例如
鳥類
和
哺乳動物
)的防禦措施。植物防禦食草動物的研究很重要,不僅從進化的角度來看,而且這些防禦對
農業
的直接影響,包括人類和牲畜的食物來源;
作為生物害蟲控制
計劃中有益的
“生物控制劑”;以及尋找
具有醫學重要性的植物
。
最早的陸生植物大約在
4。5
億年前(Ma)的
奧陶紀
從水生植物進化而來。許多植物透過從其新陳代謝中去除碘來適應缺碘的陸地環境,事實上碘僅對動物細胞是必需的。
一種重要的抗寄生蟲作用是由抑制鈉
-碘化物同向轉運體
(NIS)的動物細胞碘化物轉運的阻斷引起的。許多植物殺蟲劑是糖苷(如強心
洋地黃毒苷
)和釋放
cyanide的生
氰苷
,它會阻斷
細胞色素
c氧化酶
和
NIS
,僅對大部分寄生蟲和食草動物有毒,對植物細胞無毒,因為它在
種子休眠
期似乎有用。碘化物不是殺蟲劑,但被植物過氧化物酶氧化成碘,碘是一種強氧化劑,能夠殺死細菌、真菌和原生動物。
白堊紀
時期出現了更多的植物防禦機制。當時開花植物(
被子植物
)的多樣化與昆蟲
物種形成
的突然爆發有關。
昆蟲的這種多樣化代表了植物進化中的主要選擇力,並導致選擇具有防禦適應性的植物。早期的食草昆蟲有
下顎
,咬或咀嚼植物;但是維管植物的進化導致其他形式的食草動物的共同進化,例如吸取汁液、
採葉
、形成
蟲癭
和吸食花蜜。
包括森林和草原在內的生態群落中不同植物物種的相對丰度可能部分取決於不同物種中防禦化合物的水平。
由於在資源稀缺的條件下更換受損葉子的成本更高,這也可能是生長在水和養分稀缺地區的植物可能將更多資源投入到反食草動物防禦中,導致植物生長緩慢。