简历阅读 -学会说灌木

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学会说灌木

利用分子代码,植物呼救,抵挡错误,并保存对方。

昆虫学家理查德Karban知道如何把山艾树说话。对话的开始,他先是以蝗虫或咀嚼......伊丽莎白普雷斯顿

E.ntomogristicalicalticrard Karban知道如何让SageBrush谈话。为了开始谈话,他作为蚱蜢或咀嚼甲虫 - 他使用剪刀在其中一个灌木丛中切割叶子。完全砍掉叶子,不会欺骗植物。所以他围绕着叶子的边缘和嘴唇的尖端越过了很多鸟 - “很多小叮咬”。

几个月后,加州大学教授Karban戴维斯研究了植物防御通信,返回Sagebrush并检查其叶子,其中许多人现在有真正的蚱蜢或甲虫造成伤害。然而,在他剪裁的枝条大约两英尺之内,叶子已经避免了饥饿的昆虫的最严重的蹂躏。那是因为Karban的扦插确信他们受损的叶片受到昆虫袭击,因此他们将化学报警送入空中。邻近的叶子截获并解密了代码消息,并开始对错误的防御。

如果植物似乎沉默对我们来说,这只是因为我们没有注意到他们的唠叨,我们才刚刚开始进军他们的密文。植物发出代码到空气中所有的时间,帮助他们抵御昆虫和其他威胁,而且在某些情况下,作为警告,他们的邻居。此外,植物可以发送救援任务和召唤大鳄饲料昆虫入侵者“SOS”呼叫。

植物用化学编码说话——含碳分子被称为挥发性有机化合物(VOCs)。VOCs的特点是容易进入空气,是一个多样化的群体:仅植物就有3万种以上的品种。有些挥发性有机化合物会产生我们熟悉的草药或花卉气味。其他的只在特定的提示下释放。在被破坏的几秒钟内,植物会散发出绿叶挥发物(GLVs),我们也能察觉到——比如,新修剪的草坪的气味。

植物可以发送救援任务和召唤大鳄“SOS”呼叫饲料昆虫侵略者。

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人类从VOCS没有得到更多信息。但是由植物携带隐秘信息包产生的分子的波浪。并且就像任何传输的信号一样,可以接收,解码,窃听植物O-r克,甚至加扰。

植物响应于物理损坏或在昆虫唾液,呕吐物,或产蛋流体化学品散发挥发性有机化合物。昆虫叮咬能激活植物激素内,如茉莉酸,乙烯,或水杨酸,它增加植物的防御基因的活性。这些激素也可释放挥发性有机化合物到工厂的其他枝叶以及其周边植被群落提醒。特别是,Karban说,茉莉酸甲酯,茉莉一个的挥发性形式酸似乎是“非常有效的”。他还发现,这样的通信是遗传上相同的植物,即那些来自同一个亲本灌木或灌木之间更有效。当Karban放在塑料袋套在修剪山艾树的叶子和他们捆绑起来,以防止挥发性有机化合物逸出,既没有自己的叶子,也没有其邻国的其余部分都能够杀青他们的抵抗。

VOC消息可能是为自我或家族的意思,但其他物种的植物有时可能拦截它们。Sagebrush的警报可以触发番茄和烟草灌木丛中的防御反应,尽管目前尚不清楚有多少植物可以破解其他物种的信号。

此外,植物可能不会总是希望他们的呼声被听到,科学家们说。“这不是真的在工厂实际告诉其邻居它被攻击的最佳利益,”艾米特罗布里奇,在美国印第安纳大学伯明顿分校的博士后研究员说。相邻的植物是竞争对手,并警告邻居帮助该植物存活,而好撒玛利亚人可能会屈从于昆虫入侵。那么,为什么植物喊呢?部分原因可能是不可避免的:在“化学武器”工厂用来抵御错误可能不可避免地泄漏到空气中,因为它们是挥发性的,所以其他植被演变窃听。所以做了一些捕食性昆虫,它们基本上调吃饭的电话。由红蜘蛛咀嚼苹果树送出,吸引的是吃攻击红蜘蛛螨等的消息。当女性叶蜂奠定了苏格兰松树针内他们的鸡蛋,树的挥发性有机化合物召唤寄生蜂eulophid杀死虫卵。同样,正在由蚜虫啃食烟草召唤寄生红尾蜂奠定自己的卵子毛虫的身体里面,后来由幼虫从内到外吃。

VOC消息可能是为自我或家族的意思,但其他物种的植物有时可能拦截它们。Sagebrush的警报可以触发番茄和烟草灌木丛中的防御反应。

虽然植物和昆虫进化来交换这些化学信息,人类才刚刚开始破解密码。“我们真的不知道这些化合物是如何看待,”特罗布里奇说。研究人员还不知道植物是如何收集的空气,什么检出浓度挥发性有机化合物。他们也不知道是否分子直通叶的表面吸收,或输入通过其孔隙,称为气孔。但他们不知道的是,“听”植物不仅要接受也是为了解码消息掀起化学防御反应。“仅仅因为一个工厂可能需要一种化合物,实际上并不意味着什么,”特罗布里奇说。如果截获的信号不能被解码,这是毫无帮助。

另外,消息可以被编码为分子的组合。“当你剪辑山艾树是新版本发布的花束字面上包含数百个化学品的,你可以测量,” Karban说。他收集在塑料袋装满收集的化合物,并对其进行分析的气相色谱特种纤维挥发性有机化合物。但是,他说,“标识的有效成分真的很难。”克里斯·杰弗里,有机化学和化学生态学家在内华达大学,他认为,要真正破解植物的密码,科学家们需要在同一时间破译整个生态系统的化学物质。“你检测分子的一个非常复杂的混合物,”他说,比拟现象我们自己的嗅觉。“这不是一个单一分子的结果在一个单一的响应。”

要真正破解植物的密码,科学家们需要在同一时间破译整个生态系统的化学物质。

我们为什么要打扰植物代码?有一件事,他们帮助我们了解植物如何对环境变化的反应 - 与气候变化的预期相同。科学家警告,气候变化可以争抢通信,并稳定生态系统。可以放大一些信号,而其他信号被抑制或从未检测到。

“一个很大的波动取决于温度,”特罗布里奇说,这样一个变暖的地球可以让挥发性有机物更容易进入空气。较高的温度还可以增加酶生产挥发性有机化合物的活性。在另一方面,植物试图生存干旱会挤压他们的气孔关闭,防止水分流失。叶具有闭合气孔减少摄入的二氧化碳,他们需要制造的VOC。凭借更低VOC的通信,植物可能无法检测到报警信号,并变得更容易受到昆虫,或完全屈从于他们,特罗布里奇推测。但是,太多的挥发性有机化合物的排放,植物种群可能会保卫自己太清楚,所以昆虫可能寻找新的食物来源,破坏其他植物物种和生态系统的变化。

所以下次你在花园里享受沉默,请记住沉默是一种幻觉。如果只有你能听到它,就会发生骚乱。


伊丽莎白·普雷斯顿的编辑沉思,关于乌贼,关于科学和头足类动物为大家博客的科学和孩子们的想法,和作者的杂志。她还写了石板和国家地理

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