植物保护自己的巧妙方式 - Valentin Hmmoudi

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植物总是被攻击。他们面临的威胁来自于从真菌到如毛毛虫的小型草食动物，再到如大象的大型草食动物。但是植物不总是弱者，它们会用从内到外的防御系统来保护自己——甚至变得有毒。Valentin Hammoudi 解释了一些植物保护自己的有趣方式。

课程：Valentin Hammoudi，动画：Juan M. Urbina Studios。

这是西红柿，

这只蚜虫正通过叶片吮吸汁液

缓慢的杀死西红柿。

西红柿用物理和化学武器反击，

来击退攻击者。

但这不是全部。

西红柿会释放信号给周围的西红柿，

让它们释放自己的杀虫剂。

植物总是被攻击。

面临的威胁来自于：真菌、细菌，

小草食动物：蚜虫、毛毛虫、蚂蚱，

到大草食动物：乌龟、考拉、大象。

动物都在寻找并吞噬植物以获得
它们叶片、茎、花和种子中的

丰富的营养和水分。

但植物有一系列从内到外的保护，

让它们显不太可口，

甚至有毒。

植物防御从表面开始。

覆盖树干的皮充满木质素，

这是一种难以下咽并且

病原体不可渗透的坚硬物质。

叶片覆盖蜡状角质层，

能阻止昆虫和微生物。

有些植物更进一步，
形成能造成疼痛的结构，

警告潜在的猎食者。

刺，各种刺，让大型草食动物退缩。

对于小害虫，一些植物叶片有尖锐的发状结构，

称为表皮毛。

四季豆用小挂钩来刺伤臭虫

和其他昆虫的脚。

某些种类的植物，表皮毛能释放化学刺激。

刺荨麻释放组胺和毒素混合物，

当触摸时，会引发疼痛和发炎。

对于其他种类的植物，
食草动物咀嚼后会产生疼痛。

菠菜、

猕猴桃、

菠萝、

灯笼海棠、

大黄，都会产生微小的称为针晶体的晶状物质。

它们会在动物嘴巴中形成小伤口，

可以让毒素进入。

含羞草的策略则是

完全阻止草食者吞食。

传感细胞侦察到被触摸时，

会从叶片释放电信号给根部，

致使细胞释放带电粒子。

电荷让水离开细胞，

让叶片收缩，并卷曲关闭。

这种卷曲运动会吓退昆虫，

而且收缩的叶片对大型动物吸引力更小。

如果这些外部防御都无用，

植物免疫系统便开始启动。

植物没有像动物一样有自己独立的免疫系统。

相反，每个细胞都能侦察和防御入侵者。

特别的接收器能识别可以显示

危险微生物和昆虫存在的细胞。

相对应的，免疫系统启动一系列的防御机制。

为了阻止更多的病原体进入，

蜡装角质层加厚，细胞壁增强。

保护细胞封闭叶片中毛孔。

如果微生物正在吞噬部分植物，

细胞会通过自我毁灭来隔离感染。

对付微生物和昆虫的合成毒素也会被生产出来，

常常为特定的威胁量身定做。

许多人类驯化为

如毒品、药品、调味品的植物，

它们的细胞已进化为免疫系统的一部分，
因为它们能够对抗微生物

或者能够抗菌。

遭受攻击的部分区域会通过释放荷尔蒙，

挥发化合物，

甚至电信号来提醒其他区域。

当植物的其他部分探测到这些信号时，

它们会加速生成防御性物质。

对于某些品种，如西红柿，

早期警告系统也能提醒其他西红柿。

还有些植物甚至能招募盟友加入

反对可能的攻击者的队列。

当棉花被毛毛虫包围时，

便会释放10到12种混合化学成分到空气中，

这些混合物吸引着能产卵到毛毛虫体内的寄生蜂。

植物不能受到攻击后就逃离现场，

或用牙齿和爪子来反抗捕食者，

但通过坚固的盔甲、

丰富的化学武器、

协作系统、

以及跨物种联盟，

植物不总是弱者。