雨林多样性

图像的多样性

2012年7月31日



因为植物在热带雨林中一年四季生长,它们必须不断地保护自己免受一系列捕食者的攻雷竞技官网欢迎击。在数百万年的进化过程中,植物已经发展出了各种各样的机械和生化防御。像刺、刺和刺毛这样的机械防御似乎是植物产生的化合物的二级保护,如生物碱、单宁和有毒氨基酸。

作为回应,就像生化战争一样,食草昆虫已经适应了这些化合物,而吃这些植物的昆虫能够解毒这些化学物质。结果是,任何特定的昆虫物种都只适应以有限数量的植物物种为食,而这些植物物种对大多数其他昆虫来说是有毒的。

药用植物

通过严格的自然选择过程,植物物种已经完善了各种化学防御,以确保在数百万年的进化中生存下来,并被证明是一个越来越有价值的化合物和提取物的宝库,具有巨大的药用价值。这些植物可以合成化合物来抵御寄生虫、感染和食草动物,从而创造出强大的化学模板,药理学家可以用它来制造新药。

植物和昆虫之间产生了有趣的联系,比如蝴蝶和西番莲属的西番莲藤蔓。西番莲藤蔓中含有氰化物,可以用来抵御捕食者。然而,Heliconid毛虫已经适应了这些化合物,并能够吃葡萄树的叶子。因此,蝴蝶直接在西番莲藤蔓上产卵,这样幼虫就可以很容易地获得食物来源。西番莲已经适应了这种行为,形成了一种机制来阻止Heliconid蝴蝶在它们的叶子上产卵。一些西番莲已经进化出结构(实际上是蜜腺),为蚂蚁创造住房和生产多余的花蜜。作为回报,蚂蚁攻击任何侵入宿主的东西,包括蝴蝶卵。比起它们的捕食者,一些西番莲的结构模仿了蝶卵。因为蝴蝶不会把卵产在已经有(或似乎有)卵的叶子上,她会转移到另一种植物上。以这种方式,西番莲阻止了Heliconid蝴蝶,而不花费任何资源为蚂蚁的守卫生产花蜜,这是许多其他植物采用的保护技术,作为它们的主要防御手段。 Heliconid caterpillars that develop into butterflies retain the cyanide they consumed as larvae, making the adult butterflies highly unpalatable to predators. The distinct pattern and color of Heliconid butterflies acts as a sort of warning for predators of its toxic composition. When a predator eats one of these butterflies and experiences a foul taste and other ill effects, it learns to associate the colors and patterns of the prey with the bad experience. The next time the predator recognizes the color pattern, it is likely to avoid that potential prey.

在热带雨林中,各种动物经常使用这种警告色来宣传味道不好或有毒成分。有毒的化学物质几乎不会杀死捕食者,但会引起一些刺激,导致剧烈的疾病。如果毒药杀死了捕食者也没用,因为下一个出现的捕食者会犯同样的错误,吃掉猎物。通过使捕食者生病,毒素会使捕食者识别并避开难吃的猎物和长相相似的物种,这些物种被称为模仿者。

来自秘鲁的Ranitomeya模仿者毒箭蛙。照片由Rhett A. Butler拍摄

检查问题:

  • 为什么一些雨林动物(尤其是昆虫和青蛙)颜色鲜艳?
  • 植物如何保护自己免受捕食者的侵害?

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