植物抗虫历险记

在漫长的进化历程中，植物练就一身本领，防御昆虫咬食······

人从呱呱坠地那一刻起，就要与各种病菌战斗，幸运的是婴儿的免疫系统会慢慢发育成型，可以杀死很多病菌。同样，植物在生长过程中也会碰到侵害它们的各种虫子、病菌等，在长期的进化历程中，植物已经进化出一套复杂的防御手段来抵抗昆虫、病菌的入侵。

一些研究人员对植物抗虫的手段产生了浓厚兴趣，希望通过研究植物防虫的办法来了解自然并为农业生产提供帮助。昆虫来咬，哨兵发出信号工厂开工，生产毒药尼古丁

烟草是云南的支柱产业之一，这种植物里有种化合物叫尼古丁。尼古丁，是一种存在于烟草属（茄科）中的生物碱，也是烟草的重要成分之一。它会使人上瘾或产生依赖性（为最难戒除的毒瘾之一），重复使用尼古丁会增加心脏速度和升高血压并降低食欲。大剂量的尼古丁会引起呕吐以及恶心，严重时人会死亡。烟草中通常会含有尼古丁，这是许多吸烟者无法戒掉烟瘾的重要原因。

但是，尼古丁是非常好的抗虫化合物。烟草属植物被虫子咬食后，“哨兵”也就是植物的感受系统就会发出被攻击的信号，这个信号通过一套非常复杂的机制最终传到 “生产工厂”命令生产尼古丁，从而用这种神经毒素来进行防御。

比较有意思的是，烟草属植物中尼古丁只在根部进行合成，叶片和茎杆部位无法合成尼古丁。也就是说，叶片感受到虫咬后，一个信号会传到根部的尼古丁工厂，使其开工生产尼古丁。当然，植物防御昆虫并不是没有代价的。比如，合成尼古丁是非常昂贵的，因为尼古丁里头含有氮元素，而氮是用来合成植物生长所需要的营养成分。因此，合成抗虫用的尼古丁又会降低植物的生长速率。

尼古丁生产出来后，被运送到茎叶。虫子吃了含有尼古丁的叶片后，需要有个“解毒”的过程。这个过程对昆虫来说也是一个费时费力的事情。如果虫子没有进化出解毒机制，就会中毒身亡。但是，昆虫也会进化，进化出对植物抗虫化合物产生抵抗力的本领。比如，烟草天蛾就是一种非常耐受尼古丁的昆虫。如果把烟草天蛾的耐受量和人的相比，人的耐受程度就太低了。这是昆虫适应进化的结果。

尼古丁只是烟草属植物所特有的抗虫方式之一。植物都含有多种多样的次生代谢产物，而其中很多都有抗虫功能，如棉花里的棉酚和辣椒里的辣椒素等，也是植物抗虫用的化合物。两个烟草品种的不同手段生长还是防御

对于植物来说，当有虫子来咬吃时，它要做出决定，是集中进行防御，还是重点继续快速生长。如果防御的代价高到一定程度，有的植物宁可不充分防御，而是选择快速生长。

人们很早就提出了这个理论，而验证这个理论的好例子也是烟草属植物。在美国犹他州和亚利桑那州，生长有同一野生烟草的两个品种。研究人员曾做过一项研究，把同一种虫子放在这两种烟草上，看看它们的反应是否相同。研究发现，犹他州野生烟草的抗性非常强烈，采用生产较大量尼古丁的方式来防御昆虫；而亚利桑那州的野生烟草响应不强烈，但却长得很快。

资源库亚利桑那州的野生烟草，乘着虫子慢慢咬食的时间，快快生长、开花、结果，完成播种后代的使命。也就是说，这种野生烟草并没有采用着重于防御的手段，而是采用着重于生长的方式来对付虫害。进一步研究后，人们认为这和亚利桑那州野生烟草的生活环境有一定关系。这里虫害不是很强烈，野生烟草可以不用太在乎虫子，尽快地完成开花、结果的生命过程即可应对虫害。

当然，植物防虫的手段不止这些，还有很多种。有的植物在碰到虫害后，会产生某些特殊的气味，吸引昆虫的天敌来取食，从而起到防御作用；还有的植物会利用其他植物受到虫害后的产生的警戒信号，从而使自己快速地产生防御反应，来帮助自己御敌。

16．文中介绍了植物哪些抗虫方法？请简要概括。（3分）

17.写出文中画线句使用的说明方法，并简析其说明效果。（3分）

18.据文章内容，下面的推断不正确的一项是（2分）

A．如果把烟草天蛾的耐受量和人的相比，人的耐受程度就太低了

B．烟草属植物中尼古丁只在茎杆进行合成，叶片和根部部位无法合成尼古丁。

C．尼古丁只是烟草属植物所特有的抗虫方式之一。

D．如果防御的代价高到一定程度，有的植物宁可不充分防御，而是选择快速生长。

参考答案：

16．（3分）①烟草属植物所特有的抗虫方式之一是尼古丁；②有的野生烟草采用着重于生长的方式来对付虫害；③有的植物在碰到虫害后，会产生某些特殊的气味，吸引昆虫的天敌来取食，从而起到防御作用；④还有的植物会利用其他植物受到虫害后的产生的警戒信号，从而使自己快速地产生防御反应，来帮助自己御敌。（每点1分，写出3点即可）

17.（3分）作比较。（1分）通过比较，让读者更鲜明的了解了犹他州野生烟草和亚利桑那州野生烟草因抗性不同，所以采用的防御虫害的方式也不同，给读者留下深刻的印象，增强说明的效果。（分析2分）

18.略