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植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

http://www.www.81fl.com 2017-06-30 來源：中國科普博覽作者：發(fā)表評論(0)

植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

蚜蟲取食植物

　　植物與昆蟲：神奇的“共進化”

　　從一開始，昆蟲和植物的關(guān)系就很微妙。

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

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

植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

大多數(shù)昆蟲普遍以植物為食

　　據(jù)統(tǒng)計，全世界大約存在792000種昆蟲，這些昆蟲中，大約45%以植物為食，我們稱之為植食昆蟲，以下簡稱昆蟲。

　　事實上，所有的植物都會被至少一種蟲類所取食，這就是共進化理論(co-evolution)。

　　有化石證據(jù)表明，昆蟲對植物的取食行為最早發(fā)生在大約3.5億年前。3.5億年前是個什么概念呢？那個時候恐龍都還沒有出現(xiàn)呢。

植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

蜜蜂與植物的互利互惠

植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

桃蚜對煙草的取食

　　那么，什么是共進化理論呢？

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

植物和昆蟲神奇的協(xié)同進化

蝴蝶與植物的相互作用是共進化的典型

　　簡要說來就是，植物通過進化，產(chǎn)生一系列的次生代謝物（植物中一大類并非生長發(fā)育所必需的小分子有機化合物），保護了自身；與此同時，昆蟲種群通過新的進化重新適應(yīng)產(chǎn)生次生代謝物的植物；成對的交互作用的結(jié)果造成昆蟲食性的專化、形成動植物生態(tài)關(guān)系多樣性。

　　該理論還認(rèn)為：昆蟲對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，同樣也增加了昆蟲的多樣性，這是相互促進的。

　　植物進化：一場華麗麗的冒險之旅

　　生物總是在進化的。很少有植物跟動物一樣移動，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，再比如生物類的真菌、細(xì)菌和病毒的感染以及動物的取食等。在生物進化的早期，蟲類的祖先們開始以植物為食，因此，為了物種的延續(xù)，植物們不得不進化出一套適應(yīng)環(huán)境的機制。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。

　　需要說明的是，這種進化是非常緩慢的，可能一萬或者十萬個個體中只有一個個體發(fā)生了基因變化，而且這種基因變化很多時候是非常危險的。舉個例子，大多數(shù)植物是靠葉片的光合作用來獲取營養(yǎng)的。但如果一棵植物因為基因變化導(dǎo)致葉片的縮小，這就意味著營養(yǎng)的減少，在競爭激烈的環(huán)境中，這就可能導(dǎo)致這個個體的死亡。相反，如果這個基因變化導(dǎo)致了葉片的增大，那么這個個體成活的機會就比別的植物多。在很多情況下，長出一個大葉子的機率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于長出一個殘缺葉子的機率。毫無疑問，只要有朝著有利于群體生存的方向發(fā)展的可能，那么這種冒險就是值得的！同樣人類社會中這種規(guī)則也是適用的。

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