植物会制造有毒物质,保护自己不被食草动物吃掉。在一项新研究中,德国马克斯·普朗克化学生态研究所(Max Planck Institute for Chemical Ecology)和明斯特大学(University of Munster)的科学家详细描述了一类重要防御性物质的生物合成和确切的作用方式。这类物质名为二萜糖苷(diterpene glycoside),存在于野生烟草植物中,能保护植物不落入食草动物口中。而该研究表明,这类植物化学成分会攻击细胞膜的特定部分。烟草植物为了保护自己的细胞膜,避免自身被有毒物质毒害,往往以非常特殊的方式合成没有毒性的二萜糖苷,将其储存在细胞中。自毒作用(autotoxicity)和防止自毒在植物防御演化过程中发挥的作用似乎要比先前研究认为的更加重要。
许多植物会制造化学防御性物质,保护自己不被吃掉。然而,目前并不清楚具体什么使这些物质能毒害吃它的动物。该研究团队长期关注植物如何制造毒素,以及如何将毒素储存在自己的组织内,同时又不伤害自身。他们尤其想知道,自毒作用和防御自毒作用的机制是否和制造抗食草动物的毒素特征机制相一致。
)的二萜糖苷。“这些毒性物质在烟草植株叶片中的浓度非常高。但我们却不知道它们的防御效果为什么如此出众,以及植物为什么能够制造出毒性这么强的物质。这种情况非常不同于同类植物中大量存在的另一种毒性物质,就是尼古丁(nicotine)。尼古丁是一种特异性神经毒素。因为植物缺乏神经和肌肉,没有靶点让尼古丁下手,所以在体内制造并储存大量尼古丁完全不会伤害植物本身。”马普所分子生态学专家Ian Baldwin这样解释道。