葉片硬化?變得難吃?為了不被動物輕易地吃掉,植物們都做了那些努力?

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地球上的生命起源於海洋(至少現有的研究是這麼證明的)。因此,土地是水生生物的邊界。但在大約 4。3 億年前的

志留紀

,綠藻對陸地行進發。它們克服了

乾旱、晝夜和季節性溫度變化劇烈、養分供應不足和陽光強烈等不利的陸地條件,慢慢地將廣闊荒蕪的大地變得鬱鬱蔥蔥,一直到了今天。

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儘管植物當了開路先鋒,但到了今天,植物似乎反而成為了最低等的存在,沒有意識,不會移動,似乎只能任人宰割。但植物能達到今天,並且愈發繁盛,必然是有許多你我不知道的措施,今天我們就來聊聊這個。

形形色色的防禦機制

長期以來,植物對食草動物採取了多種防禦策略,但這些防禦的範圍和複雜程度仍有待了解。

根據一項新的研究,德國的樹木有專門針對鹿襲擊的定製反應。在該研究的德國森林中,受損的樹木會釋放荷爾蒙,幫助癒合傷口並警告附近的樹木加強自身防禦。如果損壞是由鹿造成的,樹會產生激素,幫助它重新生長被吃掉的部分,同時釋放出難聞的化學物質,阻止進一步進食。

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這個系統是誘導防禦的一個很好的例子,或者是由外力刺激的反應,有助於防止未來的攻擊。

把視角從德國轉到坦尚尼亞的塞倫蓋蒂國家公園。

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面對來自大量食草動物的持續壓力,那裡綿延數英里的草叢形成了一種簡單但有效的防禦措施。

草沒有樹那麼複雜,防禦性化學物質也沒有那麼複雜。幸運的是,草不需要花哨的化學物質,只需要二氧化矽。草被啃得越多,它們吸收到葉子中的二氧化矽晶體就越鋒利。堅硬的二氧化矽使草的可口性降低,食草動物更難以咀嚼和消化。

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二氧化矽防禦是自然選擇的結果;來自放牧最嚴重地區的植物具有最高的二氧化矽含量。有趣的是,去除了葉子的植物,表明它們已經被吃掉了,它們的二氧化矽含量最高。受攻擊植物中增加的二氧化矽表明二氧化矽也是對食草動物的誘導反應。

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二氧化矽防禦是一種有效但不是不可穿透的防禦。草會被吃掉。隨著植物加強防禦,食草動物也加強了自己的遊戲,要麼透過尋找二氧化矽含量較低的植物食用,要麼透過各種機制來補償飲食中的二氧化矽。

促進進化

透過這種方式,這些誘導防禦可以保護個體植物,實際上可能有助於推動大草原上食草動物多樣性的進化。自更新世以來,隨著植物二氧化矽含量的變化,食草動物的牙齒和攝食策略也發生了變化。新物種已經出現,它們能夠更好地應對充滿二氧化矽的世界。

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在更復雜的植物中,可以使用更多樣化的防禦選擇,因此這些防禦選擇很可能會推動全球棲息地中食草動物的多樣性,進而牽到獵食者和分解者進化。

真可謂是“牽一髮而動全身”。

後記

看起來還是植物更勝一籌,它們在防禦的同時卻也像4億年前一樣在促進整個地球生物圈的進化。

以後我對待植物也會慎重一點了。

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