研究:植物利用地下网络警示外敌入侵

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【大纪元2013年05月21日讯】(大纪元记者王明编译报导)英国科学家新近研究发现,植物会利用位于地下的真菌网络,警示周遭植物有蚜虫入侵。这是首次的研究显示,植物会应用此种方式在地表下沟通讯息。

据英国自然环境研究委员会(nerc.ac.uk)网站报导,科学家表示,如果农作物能够利用这种天然的沟通管道,进行有效管理,未来即能成为有效对抗病虫害的新武器。这项五月中旬发表于《生态学快报》(Ecology Letters)上的研究改变了人类对生物间互动方式的了解。

英国阿伯丁大学、詹姆斯赫顿研究所,以及罗森斯得农业研究站的科学家所组成的研究小组,种植了5组的豆科植物(蚕豆),其中3组长出真菌丝状体的地下网络,而且每组植物根部的丝状体都能连到其他组的根部。另外2组的植物则与真菌完全隔离。

之后,他们将隔离两组中的一株植物遭受蚜虫的侵扰,并释放出一组能击退蚜虫,且能吸引蜜蜂的化学物质,这是一种由蚜虫天敌所释放的化学物质。

值得注意的是,植物本身并未遭受外来攻击,但会透过根部的真菌网络与受外来蚜虫侵扰的植物相连,并开始产生防御性的化学反应。而未与真菌连接的植物并不会产生化学防卫的机制,所以容易遭受蚜虫的攻击。

另外,先前的研究表明,植物可以经由空气进行化学性的沟通,因此,研究人员预先用袋子将地上植物的讯号予以隔绝。

英国阿伯丁大学的强生(David Johnson)博士主导这项研究,他说:“我们之前已清楚了解,植物遭受攻击时,会在地表上制造挥发性的化学物质,彼此沟通危险的讯息。现在,我们进而了解植物经由地下的真菌网络,相互传递面临危险的讯息。而那些根部相连,未受蚜虫干扰的植物,仿佛仍与过去一样未受影响。目前仍不清楚其确切的机制,但很可能是一种化学的讯号。”

他补充说:“我们过去在生态系统的理解上未能将植物的这种沟通方式纳入考量。它对于我们了解某一生物如何影响其他生物可能有重大的含意。”

几乎所有种类的植物根部,包括重要的粮食作物如小麦、米、玉米、大麦,皆有共生真菌的踪迹。

此研究报告的合著者皮克特(John Pickett)教授说:“蚜虫分布在大部分纬度较高的农业地区,包括英国、欧盟、北美和东北亚。这项研究可提供一个全新、永续且自然干预的手段。”

他分析说,有些农地种植的植物对蚜虫具有抵抗力,我们可以再种植其他易受蚜虫攻击的植物,经由天然的地下网络连接在一起,即可“切换”成具有防御蚜虫的机制。此外,也可以在其他纬度的地区采用近似的方法,这是一种深具潜力处理植物病虫害的对策。

(责任编辑:张东光)

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