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科技前沿昆虫与植物的协同进化:寄主植物-铃夜蛾-寄生蜂相互作用3王琛柱33 钦俊德(中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室 北京 100080)I nsect 2plant co 2evolution :multitrophic interactions concerning Helicoverpa species .W ANG Chen 2Zhu 33,QI NJun 2De (State K ey Laboratory o f Integrated Management o f Pest Insects and Rodents ,Institute o f Zoology ,Chinese Academy o f Sciences ,Beijing 100080,China )Abstract In the field of insect 2plant interactions ,the theory of co 2ev olution proposed by Ehrlich and Raven in 1964and the theory of sequential ev olution by Jermy in 1976have stimulated many studies over recent decades.C oncerning the tw o theories ,several major questions are brought forward :(1)H ow insect herbiv ores select host plants ?(2)D o secondary com pounds protect plants from attacking of insect herbiv ores ?(3)D o insect herbiv ores adapt to plant chemical defenses ?(4)What pattern is the ev olution of host range in insect herbiv ores ,specialization or generalization?F ocused on the above questions ,the results in the studies of tritrophic interactions concerning Helicoverpa species were discussed.Based on the co 2ev olution and sequential ev olution theories and the considerableadvances made in tritrophic interactions recently ,a new hypothesis called multitrophic co 2ev olution is proposed.The multitropic co 2ev olution hypothesis accepts that plant secondary com pounds play an im portant role in chemical defense of plants and host selection of insect herbiv ores ,but expands the interacting insect 2plant system to the multitrophic system ,in which the im pact of the third trophic level and host shift on the ev olution of insect host range are em phasized.K ey w ords co 2ev olution ,sequential ev olution ,Helicoverpa ,multitrophic co 2ev olution hypothesis摘 要 近数10年内,Ehrlich 和Raven 于1964年提出的协同进化理论及Jermy 于1976年提出的顺序进化理论极大地促进了对昆虫与植物相互作用的研究。
植物与昆虫共生关系的进化植物与昆虫之间存在着各种共生关系，这种关系在进化过程中发挥了重要作用。
由于共生关系使得植物和昆虫能够互相受益，它们通过相互适应和演化，形成了非常复杂的相互作用网络。
一、进化背景植物和昆虫共生关系的起源可以追溯到约1亿年前的白垩纪晚期。
当时，植物刚刚开始在陆地上生长，并没有足够的防御机制来抵御侵袭。
在这个时候，昆虫通过吸食植物的汁液等方式找到了一种稳定的营养来源。
这种共生关系使得昆虫得以存活，同时也为植物提供了一种天然的防御方式。
二、互惠共生关系互惠共生关系是植物与昆虫共生关系中最常见的一种形式。
在这种关系中，植物提供食物和栖息地给昆虫，而昆虫则为植物传粉、授粉或者进行防御。
这种互惠关系使得植物和昆虫能够相互依存，共同适应环境的变化。
1. 传粉共生传粉共生是植物与昆虫之间最为典型的互惠共生关系。
植物通过花朵吸引昆虫前来取食花蜜，并在昆虫身上沾染花粉。
当昆虫转移到另一朵花时，花粉就会传到新的花朵上，实现了植物的繁殖。
同时，昆虫通过吸食花蜜来获取营养，形成了双赢的局面。
2. 防御共生防御共生是指昆虫为了保护植物而与其形成共生关系的现象。
植物会释放出一些有毒的化合物，来吸引某些昆虫为其提供防御。
这些昆虫对于其他植物来说是害虫，但对于与之共生的植物来说，它们起到了一定的保护作用。
这种共生关系让植物能够避免或减少害虫的侵害，从而提高其生存能力。
三、共生关系的演化植物与昆虫共生关系的演化过程中，各自的适应性演化起到了至关重要的作用。
植物通过花色、花香等方式吸引昆虫，同时也会筛选掉没有对其传粉或防御有益的昆虫。
昆虫通过感知植物的信号、得到足够的食物和栖息地来选择与之共生的植物。
双方相互适应、相互进化，形成了一种相对稳定的共生关系。
四、共生关系在生态系统中的作用植物与昆虫的共生关系对于维持生态系统的平衡起到了不可或缺的作用。
它们通过传粉、授粉等方式促进植物的繁殖，维护了生物多样性的稳定性。
