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研究顯示植物存在偽裝術(shù) 高山植物巧妙避敵

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2025-03-19 12:36:02  光明網(wǎng)

蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授劉建全與中國科學(xué)院昆明植物所孫航院士等研究團(tuán)隊合作，在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表了一項研究成果，揭示了高山植物半荷包紫堇通過進(jìn)化出類似礫石的偽裝色彩，成功躲避植食性絹蝶的捕食。這是首次系統(tǒng)證實植物界存在與動物類似的防御性偽裝策略。

研究團(tuán)隊通過長達(dá)十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實驗，結(jié)合生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、代謝組和分子生物學(xué)等手段，發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇的“偽裝色”葉片積累了更多的花青素，這種色素使葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色。劉建全介紹，他們在半荷包紫堇偽裝植株基因組中的4號染色體上發(fā)現(xiàn)了一個小小的基因“開關(guān)”，這個開關(guān)能夠增強(qiáng)一個基因的表達(dá)，從而增加花青素的產(chǎn)生，使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)椤皞窝b色”。此外，該基因在多種植物中都能增加花青素的積累，對植物及人類、牲畜具有重要的抗逆和營養(yǎng)價值，提供了重要的基因資源。

研究還發(fā)現(xiàn)，絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵，葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關(guān)鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響，研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進(jìn)行野外實驗驗證，結(jié)果表明葉片顏色確實影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇。但蝴蝶幼蟲對真實的綠色和偽裝色葉片沒有選擇性食性差異。灰色葉片像有“隱形斗篷”，使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。

這項研究證明了植物在與動物天敵的互動中并非毫無防御能力。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)
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