1、第七章第七章 昆虫与植物的关系(三)昆虫与植物的关系(三):昆虫对寄主植物的选择和利用昆虫对寄主植物的选择和利用 1 昆虫对植物的选择昆虫对植物的选择 在第在第 5章中已经提到,植食性昆虫的章中已经提到,植食性昆虫的食性总的来说是狭食性的,食性总的来说是狭食性的, 它们不但对植它们不但对植物的种类进行选择,而且有时选择植物的物的种类进行选择,而且有时选择植物的某一特定部位。某一特定部位。 1.1 名词和概念名词和概念 n 搜寻(搜寻( searching) 当昆虫远离其潜在寄主植物时当昆虫远离其潜在寄主植物时,为了搜寻和找到寄主,必须向寄主植物移动并,为了搜寻和找到寄主,必须向寄主植物移动并与
2、之接触,至少要到达植物的附近,以便进一步与之接触,至少要到达植物的附近,以便进一步确定植物的性质确定植物的性质 。 “搜寻(搜寻( searching) ”的意思是的意思是 “细心地查找某种东西细心地查找某种东西 ”, 而而 “找到(找到( finding) ”则是则是搜寻的结果。昆虫的运动是多种多样的,或者可搜寻的结果。昆虫的运动是多种多样的,或者可能是能是 随机的随机的 ( random),), 碰巧接触到了寄主,或碰巧接触到了寄主,或者直接被寄主吸引,者直接被寄主吸引, 做定向运动做定向运动 。 选择(选择( selection) “选择选择 ”的意思是的意思是 “从众多对象从众多对象中
3、挑拣中挑拣 ”。昆虫对寄主植物的选择就意味着对。昆虫对寄主植物的选择就意味着对多种植物进行权衡,这必然要涉及昆虫对来自多种植物进行权衡,这必然要涉及昆虫对来自植物信号的接受和反应。植物信号的接受和反应。n 接受(接受( acceptance) 昆虫对一种植物的接受就昆虫对一种植物的接受就意味着在这种植物上持续取食或产卵意味着在这种植物上持续取食或产卵 。 “接受接受 ”是和是和 “选择选择 ”联系在一起的,联系在一起的, 昆虫在没有昆虫在没有 “选择选择 ”的条件下持续取食或产卵不能称为的条件下持续取食或产卵不能称为 “接受接受 ”。 偏好(偏好( preference) 在两项或多项选择的生
4、测在两项或多项选择的生测中,昆虫在多种植物中的一种上持续取食或产中,昆虫在多种植物中的一种上持续取食或产卵,称为比起其他植物更偏好这种植物。偏好卵,称为比起其他植物更偏好这种植物。偏好是一种相对的概念。是一种相对的概念。 识别(识别( recognition) “识别识别 ”常与常与 “接受接受 ”联系在联系在一起,意思是昆虫的中枢神经系统存有植物的一起,意思是昆虫的中枢神经系统存有植物的“印象印象 ”,当来自某种植物的信息与储存的,当来自某种植物的信息与储存的 “印印象象 ”足够符合时,这种植物就被识别为寄主植足够符合时,这种植物就被识别为寄主植物。这种印象一般在物。这种印象一般在 遗传上是
5、固定的,但也可遗传上是固定的,但也可在一定程度上被后来的经历所修正。在一定程度上被后来的经历所修正。1.2 选择行为的顺序性选择行为的顺序性 n 昆虫寻找植物的行为过程有一个固定的顺序昆虫寻找植物的行为过程有一个固定的顺序,一个接着一个,直至接受某一植物。一旦,一个接着一个,直至接受某一植物。一旦发现某植物(或植物某一部分)不适合其取发现某植物(或植物某一部分)不适合其取食或产卵,昆虫就会返回到先前的某个行为食或产卵,昆虫就会返回到先前的某个行为,再按顺序进行行为过程,直到找到合适的,再按顺序进行行为过程,直到找到合适的食物或产卵场所。这叫做食物或产卵场所。这叫做 “反应行为链反应行为链 ”(
6、reaction chain)()( Atkins 1980)。)。 先前的经验可能缩短某个行为的时间或改变偏好性先前的经验可能缩短某个行为的时间或改变偏好性,但顺序保持不变,整个过程包括,但顺序保持不变,整个过程包括 3个主要阶段(个主要阶段(见图见图 7 1):第一阶段是寻找寄主阶段,):第一阶段是寻找寄主阶段, 即定向(即定向(orientation),), 该阶段终止于该阶段终止于 “找到找到 ”;第二阶段是;第二阶段是降落(降落( landing) 在寄主所在的位置;第三阶段是在寄主所在的位置;第三阶段是接触寄主接触寄主 阶段,该阶段终止于阶段,该阶段终止于 “拒绝拒绝 ”或或 “接
7、受接受 ”。 “接受接受 ”是非常关键的行为,因为这个行为的结果是是非常关键的行为,因为这个行为的结果是在选择的植物上取食或产卵,一旦失误,有可能导在选择的植物上取食或产卵,一旦失误,有可能导致不利的后果。致不利的后果。 n 在这些行为过程中,昆虫利用在这些行为过程中,昆虫利用 视觉、嗅觉、视觉、嗅觉、触觉和味觉不断收集来自植物的信息触觉和味觉不断收集来自植物的信息 (见图(见图7.2)。在每一步中,昆虫都有可能在接触植)。在每一步中,昆虫都有可能在接触植物之前或之后选择离开。物之前或之后选择离开。 n 当昆虫到达植物生长的场所时,它可能对某当昆虫到达植物生长的场所时,它可能对某种植物的不同个体(或不同种的植物)反复种植物的不同个体(或不同种的植物)反复重复同样的过程。重复同样的过程。