研究显示植物存在伪装术 高山植物巧妙避敌

摘要： 兰州大学生态学院教授刘建全与中国科学院昆明植物所孙航院士等研究团队合作，在《自然-生态与演化》发表了一项研究成果，揭示了高山植物半荷包紫堇通过进化出类似砾石的伪装色彩，成功躲避植食...

兰州大学生态学院教授刘建全与中国科学院昆明植物所孙航院士等研究团队合作，在《自然-生态与演化》发表了一项研究成果，揭示了高山植物半荷包紫堇通过进化出类似砾石的伪装色彩，成功躲避植食性绢蝶的捕食。这是首次系统证实植物界存在与动物类似的防御性伪装策略。

研究团队通过长达十年的野外调查和室内实验，结合生态学、遗传学、代谢组和分子生物学等手段，发现半荷包紫堇的“伪装色”叶片积累了更多的花青素，这种色素使叶片呈现红灰或深灰色。刘建全介绍，他们在半荷包紫堇伪装植株基因组中的4号染色体上发现了一个小小的基因“开关”，这个开关能够增强一个基因的表达，从而增加花青素的产生，使绿色转变为“伪装色”。此外，该基因在多种植物中都能增加花青素的积累，对植物及人类、牲畜具有重要的抗逆和营养价值，提供了重要的基因资源。

研究还发现，绢蝶更倾向于在半荷包紫堇的绿叶植株附近产卵，叶片颜色是影响蝴蝶产卵决策的关键因素。为了排除叶片气味或味道的影响，研究人员使用3D打印的仿真绿色和伪装色叶片进行野外实验验证，结果表明叶片颜色确实影响蝴蝶的产卵选择。但蝴蝶幼虫对真实的绿色和伪装色叶片没有选择性食性差异。灰色叶片像有“隐形斗篷”，使伪装植株的存活率和产生后代的几率更高。

这项研究证明了植物在与动物天敌的互动中并非毫无防御能力。