《皇家學會學報B》:蚜蟲能治愈植物外傷(圖)
《皇家學會學報B》:蚜蟲能治愈植物外傷 對操控植物細胞和組織培養(yǎng)具有重要意義

(圖片提供:Mayako Kutsukake)
當提到昆蟲的智慧,蜜蜂和螞蟻通常攫取了全部的榮譽,如今,人們意識到,群居的蚜蟲也應該分一杯羹。研究人員報告說,他們發(fā)現(xiàn)蚜蟲有一項最新的絕活兒,那就是通過先讓植物結疤,再刺激植物組織自我修復的治愈宿主植物創(chuàng)傷的能力。
作為一種害蟲,蚜蟲最為人們所知的便是它們會在宿主植物上繁殖,并用麥稈一樣的口器吸吮植物的汁液。然而蚜蟲的存在還有更加戲劇性的一面。一些蚜蟲會讓它們的宿主植物長出一個中空的腫塊,被稱為蟲癭,蚜蟲便在這里生活、覓食,并得到保護。有的蚜蟲甚至進化出了一種沒有繁殖能力的兵蚜蟲,用來保衛(wèi)和清潔這個真正的家。
2003年,日本筑波市國立尖端工業(yè)科學與技術研究所的進化生物學家Takema Fukatsu和他的研究小組注意到,一種兵蚜蟲(Nipponaphis monzeni)居然有一手之前從未被人發(fā)現(xiàn)的絕活兒??修補蟲癭。有時毛蟲會在蟲癭上咬出一個大洞,導致生活在里面的蚜蟲很容易受到天敵的攻擊。每當此時,兵蚜蟲便會迅速趕到事發(fā)現(xiàn)場,并往這些缺口上分泌自己的體液,最終使自己膠粘的體液凝結成一個大疤。這些無私的兵蚜蟲每次都會全神貫注地“堵槍眼”,并在流盡最后一滴血后“轟然倒地”。
兵蚜蟲的犧牲真的有意義嗎?Fukatsu給出了肯定的回答。在最新的一項研究中,他的研究小組發(fā)現(xiàn),在22個經(jīng)過修補的蟲癭中,有18個蟲癭中的蚜蟲在一個月后依然生長得很好。而在12個沒有經(jīng)過修復的蟲癭中,只有1個蟲癭中的蚜蟲種群能夠幸免于難。研究人員最近在英國《皇家學會學報B》網(wǎng)絡版上報告了這一研究成果。
然而兵蚜蟲的黏合物僅僅起到了一部分的作用。Fukatsu說,當研究人員切開一個經(jīng)過兵蚜蟲修補的蟲癭后,他們大吃一驚??這些植物自身也發(fā)生了康復過程,并且經(jīng)過修復的蟲癭內(nèi)壁非常平滑。通過采集不同修復階段的蟲癭并對其著色,研究小組確認,植物在一個月內(nèi)便能夠使傷口愈合。這些植物顯然是接受了來自兵蚜蟲的傷口修復信號,因為只有那些蟲癭中有活蚜蟲的組織才能夠得到復原。
美國大學公園城賓夕法尼亞州立大學的昆蟲學家Gary Felton認為:“蚜蟲對宿主植物的影響程度……是一個新奇的發(fā)現(xiàn)。”Felton曾預言蚜蟲的傷口修復系統(tǒng)將成為昆蟲?植物生物學中的經(jīng)典案例。接下來,最讓人感興趣的就是兵蚜蟲到底分泌了什么物質(zhì)從而導致了植物的自我修復過程。Felton希望其中包括一些新的化合物,這將對操控植物細胞和組織的培養(yǎng)具有重要意義。
(群芳 譯自www.science.com,3月2日)
編輯:Aggie