內容提供／《國際農業科技新知》 編譯／黃仁藝
近期研究顯示，當地球氣候變暖，食草生物與害蟲對農業作物的危害也會加深，例如每當氣溫升高攝氏1度，因昆蟲導致的農業損失就會增加10%～25%。根據一項新的研究，當生蟲的番茄植物想要抵抗毛蟲時，便難以適應升高的溫度，如此一來便傷害了番茄的產量。
該研究呈現了兩個因素：一個是溫度升高，致使昆蟲的新陳代謝提升了，吃得更多。此外，高溫使得更多地區變成適合昆蟲的棲息地。第二個因素是舊有的數據研究所忽略的，即生蟲的植物對高溫作出的反應。
在美國能源研究院（MSU-DOE）植物研究實驗室、同時擔任密西根州大學的講座教授Gregg Howe說：「我們明白植物本身有一些限制，無法同時對付兩種壓力來源。但確切而言，植物如何在氣溫升高的情況下抵抗昆蟲攻擊，我們所知甚少。」
面對昆蟲和氣溫的威脅，植物有不同的應對系統。毛蟲來襲？有個系統用來對付牠們。當毛蟲咬了葉子一口，植物便分泌一種叫茉莉酮酸（Jasmonate）的荷爾蒙。茉莉酮酸會促使植物分泌防礙毛蟲的防禦化合物；如果氣溫太高，過熱的作物顯然無法跑去樹蔭底下乘涼，但可以藉由抬高葉子，遠離發熱的土壤。而植物也會「排汗」，它們能打開類似人類毛孔的氣孔，令水分快速蒸發，以降低葉子的溫度。
博士後研究員Nathan Havko在高達攝氏38度的培養室中種番茄時，把飢餓的毛蟲放進去，隨即有了大發現。「有兩組植物分別種在『正常』與『炎熱』的溫度中。當我打開培養室的門時，我超級驚訝，高溫空間中的毛蟲長得非常大，把整株植物啃光了。」
「當溫度升高時，受傷的番茄植株分泌更多茉莉酮酸，防禦反應也更強，」Havko說，「然而這阻止不了毛蟲。此外，我們還發現茉莉酮酸妨礙植物自我冷卻的能力，使它無法抬起葉子或排汗。」
植物可能是關上了氣孔，阻止水分從傷口蒸發得太快，但這也使得它們自己中暑。也有可能是毛蟲學聰明了，對植物施加額外的傷害，使它的氣孔關閉、溫度提升，以利毛蟲的生長與成熟。
Havko認為，「在存在高溫或其他環境問題的狀況下，植物開啟了防禦反應，這可能意味著帶來更多傷害，而不是好處。」
參考資料：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200121133319.htm
本文轉載自第86期《國際農業科技新知》，原文標題〈蟲咬與高溫：植物難以承受的雙重打擊〉
