植物并非沉默的生命体,当它们遭受动物啃食或昆虫侵袭时,会通过释放特定的化学信号来传递警报信息,激活自身及邻近植物的防御机制。
据美国媒体2023年8月7日报道,研究人员长期关注植物如何应对被食草动物和害虫攻击的问题。植物能够释放挥发性有机化合物(VOCs),吸引害虫的天敌前来捕食,从而间接保护自身免受侵害。
此外,植物之间也能通过化学信号进行“交流”,当一株植物受到伤害时,会向邻近植物发出警告信号,促使它们提前启动防御反应。荷兰瓦赫宁根大学的昆虫学家爱迪克·马赛尔指出,植物之间的信号传递方式多样,有的像“低声细语”,有的则“高声呼喊”,体现了不同植物间复杂的信息交流语言。
目前,全球数十个研究团队致力于探索这一植物化学通讯领域。早在20世纪80年代,科学家们发现白杨树在遭受害虫侵扰时,会释放特定化学物质警告邻近树木,邻树随后增强抗虫化合物的合成以抵御威胁。
植物发出的信号不仅限于叶片挥发物,还包括通过根系网络传递的化学物质。这些信号可涉及橡胶基质和其他碳基化合物,帮助植物群体协调应对环境压力,如干旱或病虫害。
植物的信号传递机制类似于动物的神经系统,控制着叶片生长、根系发育及水分吸收等基本生理功能。迄今已知超过500种害虫会侵袭植物,每种害虫对应80至100种天敌,植物通过化学信号召唤天敌的能力对于生态系统稳定至关重要。
植物释放的化学信号传播距离可达数百米,具体范围取决于植物种类、遗传背景及所遭受的侵害类型。不同植物及其遗传变异体会释放不同的信号化合物,以适应不同的生态环境和防御需求。