出品：科普我国
制作：廖鑫凤 、卢宪雯、史鸣明、杨莲（我国科学院昆明植物研究所）
监制：我国科学院计算机网络信息中心
为了刻画地球的绿色相貌，咱们知道植物有多尽力吗？（喉咙喊破）
植物经过一片片叶子亿万年的尽力，从太阳处攫取养料，以巨大的生物量，支撑起了这个生机星球多样且丰厚的物种。
图片来自：https://
尽管如此，植物仍是造就了咱们绿色盎然的星球，它们紧紧守住了这个星球的根基。
这跟植物与捕食者在演化长河中攻防之间的军备竞赛是分不开的。
这些演化的痕迹刻画了相互，在植物身上表现为植物有一身的常备的兵器，尤其是最受捕食者重视的稚嫩部分——叶子。
作为动物捕食的重灾区，时至今日，叶子演化出了许多"一看就不好惹""一闻就不好吃"的防护性状，比方布满的刺、发出出有刺激性的气味；还有更主动的防护手法，如经过腺毛直接粘住捕食者等等。
还有一些咱们想不到的叶子特性居然也是植物的防护手法，这些细微的特征经过演化于无声处惊雷！
光靠叶形也能防护
科学家很早就注意到，叶子的某些外形改变仅以对水、温等天然环境条件的习惯是无法解释的，比方叶子边际锯齿状的割裂。
有些植物，割裂的叶形在幼年期非常常见，可是在成年之后，叶形就变得更完好和硕大了——这无疑在暗示叶形的改变或许是一种在植物界广泛存在的防护机制，由于处于幼年期的植物需求更多的维护，一旦受损，很难康复。
桑树的幼叶与成年叶呈现出不同叶形 图片来自：https:///en/Morus_alba
可是要追寻到昆虫啃食刻画了植物的叶形改变却并不简单。
许多咱们现在看到的植物的性状很或许都是在进化的长河中一步步刻画的，并且叶形或许是对天然与生物环境的归纳习惯的反响，因而很难追寻某一个详细的生物或许环境要素对叶形的刻画效果。
可是在香茶菜属的一种植物中，植物学家却追寻到了正在进行的演化进程，找到了叶形或许是在捕食压力下渐渐刻画的依据。
香茶菜抵挡象甲的秘密兵器
科学家发现亲缘联系很近的两种香茶菜Isoden umbrosus var. hakusanensis 和Isoen trichocarpus在野外天然混居在一起，但它们存在两种天壤之别的叶形——一种叶子的边际没有深割裂，别的一种叶子则有着很深的割裂。
I. umbrosus var. hakusanensis (左) and I. trichocarpus （右） 图片来自：参考文献[1]
风趣的是，这两个同属物种的叶子类似度很高，但遭到的捕食程度不同，无割裂的叶子更易遭到昆虫的捕食。这种相互拉扯的性状是科研人员渴求的试验资料，暗示着一场正在进行的天然挑选进程。
靠着这个头绪，科学家立刻找到了迫使叶子变形的始作俑者——一种卷叶的象甲Apoderus praecellens。这种象甲会在香茶菜的叶子上产卵，孵化出来的幼虫靠食用香茶菜的叶子来成长。
便是这种象甲了 图片来自：参考文献[1]
叶形会目标甲的产卵行为产生影响，处于繁衍期"怀孕"的母象甲会在产卵前先在叶子上查看一圈，为自己行将诞上的宝宝寻觅一个保险的家。
叶子的完好性是一个关键性目标。不完好的叶子意味着叶子现已暴露在捕食者的面前了，或许现已被真菌等微生物感染，又或许现已被其它的象甲产卵，再或许叶子生病了。不管哪种状况，对产下的幼虫都是不安全的，它们将会面对食物不行、被捕食或被感染的风险。
因而，母象甲在产卵前会依照固定的形式，（1）在叶边缘一路巡查，查看一遍；（2）确认叶的完好性后，再回到叶基部，用口器从两边把叶子剪得只剩一条脉连着；（3）接着像卷大饼相同，把叶子一圈圈卷起来，把卵产在其间；（4）最终把叶子咬断，让它掉下去，幼虫就能够在一个既安全又温暖的家中安心长大。
象甲产卵进程 图片来自：参考文献[1]
这种香茶菜供给了很好的试验资料，它天然地供给了一组对照组——两种同属的植物，共存于相同的生境之中，仅存在叶形的差异，排除了天然环境中光温等其它变量或许目标甲产卵的影响。
经过试验，科学家也证明除了叶形，两者在养分与气味上都没有差异，人工把象甲的卵放入未深割裂的叶子上，幼虫也能正常孵化与成长。
试验中，在割裂与未割裂的叶子之间，象甲更倾向于未割裂的。甚至在人工把未割裂的香茶菜叶子强行剪成割裂状后，象甲的挑选也会遭到搅扰，更倾向于挑选未割裂的叶子。
象甲的偏好试验证明了，象甲在两种叶形上的挑选差异完全是由叶形形成的。
图片来自：参考文献[1]
关于香茶菜来说，主动割裂的叶子是它进化出的一种有用的防捕食手法。
这种反抗好像看起来有些"消沉"，由于比起没有割裂的叶子，它好像损失了部分能够制作养料的疆域。可是天然挑选效果的根底就在于生物与环境、生物与生物之间的利益权衡（trade-off），比起昆虫产卵后损失一整片叶子，损失部分更能取得生计优势。
消沉反抗何曾不是一种反抗呢？
参考文献:
[1] Higuchi, Yumiko, and Atsushi Kawakita. "Leaf shape deters plant processing by an herbivorous weevil." Nature plants 5.9 (2019): 959-964.
文章仅代表作者观念，不代表我国科普饱览态度
