从理论上讲,植化相克(有些地方叫化感作用)是生物体将化学物质('化感物质')产生并释放到环境中,作用于其他生物体。虽然有些动物确实会产生防御性化学物质,但化感化学物质通常是由植物和其他不活动的生物体产生的,对其他生物体最有可能产生的影响是抑制。与动物不同,植物不受其体型、速度和力量的保护。基本上,植物必须使用化学防御来保护自己免受疾病侵扰和被食草动物吃掉。
看起来似乎植物在化学防御上做了重大投资。因为化感物质不是废料,植物以相当大的能量成本生产它们。植物主动地将蛋白质合成所必需的氨基酸:苯丙氨酸和酪氨酸,转移到苯基丙烷代谢途径来产生酚酸、单宁、黄酮类化合物、二苯乙烯化合物和木质素。这些化合物中有许多是用于化感作用的。三种常见酚化感物质的化学结构如图I-2所示。没食子酸和咖啡酸是酚酸,而槲皮素是类黄酮。
如果化感物质没有被妥善储存和处理,它们甚至会抑制生产它的植物,所以化感物质需要更多的精力来“管理”,而不仅仅是把它们生产出来就完了。但是为了生产化感化学物质而花费的总成本是值得的。试想一下,植物对化感物质10%的投资,可以防止食草动物对植物90%潜在的损失呢。
水生环境中的化感作用预计会有许多随机的次级效应。虽然主要作用是在化感物质产生者和目标生物体之间,但大多数化感物质是水溶性的,因此,可以影响周围水的其他生物体。在封闭的环境中,如水族箱中,化感物质可以积累,化感作用将进一步增加。
草缸生态学专业草缸讲解6.植物相克
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