這是一種憤世嫉俗的黃蜂，其幼蟲最近被發現誘導植物生長，首次稱為蟲癭，觀察其酸度水平類似于檸檬。到的的力Credit: Antoine Guiguet
（神秘的防御地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Adrienne Berard, Pennsylvania State University）：俗話說，“當生活給你檸檬時，策略把它變成半透明的中利小球，讓你的用豬孩子在里面成長。”至少，籠草量這是黃蜂一種叫做憤世嫉俗的黃蜂的小昆蟲的說法，它的首次幼蟲最近被發現誘導植物生長，稱為蟲癭，觀察其酸度水平類似于檸檬。到的的力
“這令人興奮，防御因為它代表了一種新的策略防御系統，一種我們以前從未見過的系統，”賓夕法尼亞州立大學的昆蟲學家Antoine Guiguet說，他是今天(3月1日)在《生物學快報》上發表的一篇關于這一發現的論文的第一作者。
幾十年來，人們已經知道，大多數憤世嫉俗的黃蜂物種將化學物質注入樹葉，誘導橡樹在其幼蟲周圍產生保護性的蟲癭——或生長物——以確保其發育后代的安全。蟲癭在昆蟲幼蟲發育期間為其提供住所和食物，并具有抵御天敵的防御功能。蟲癭最終從樹上落下，黃蜂幼蟲吃出一條路，留下小球在森林地面分解。
所有這些工作都需要化學，直到最近，在膽汁中發現的主要防御化合物是積累在膽汁表面的丹寧酸，防止可能以膽汁為食的食草動物的損害。事實上，橡樹皮中的單寧含量非常高，當壓碎并浸泡在水中時，它們會產生一種深棕色的液體，形成一種持久墨水的基礎——這種墨水曾被用于撰寫美國獨立宣言、憲法和權利法案。
“這太令人著迷了，因為這是一種動物利用化學物質迫使植物服從它的命令，”賓夕法尼亞州立大學昆蟲學教授、該研究的合著者約翰·圖克爾說。“這真的是寄生操縱。昆蟲讓植物制造它需要的確切食物，這解釋了為什么蟲癭進化的營養假說，但毫無疑問，它必須與防御方面結合起來，因為如果你有一個好的食物來源，其他東西就會想吃它。”
在他們的研究中，研究人員揭示了半透明橡樹膽汁中宿主植物化學的一種潛在的新操縱方式，即黃蜂將正在發育的膽汁內部的pH值降低到豬籠草所用的酸度水平。

在他們的研究中，研究人員揭示了半透明橡樹膽汁中宿主植物化學的一種潛在的新操縱方式，即黃蜂將正在發育的膽汁內部的pH值降低到豬籠草所用的酸度水平。Credit: Antoine Guiguet
“我們知道這么低的pH值在植物中很少見，”圖克說。“我們測量的pH值接近豬籠草內部的酸性，這與檸檬差不多。我們假設這個的作用是防御。任何想鉆入其中的生物都會被酸性環境嚇退。”
研究人員檢查了半透明橡樹膽汁的有機酸含量，并使用質譜分析技術將其與水果和其他膽汁進行了比較，質譜分析技術是一種用于研究化學物質的分析技術。他們發現蘋果酸，一種在蘋果中含量特別高的酸，占蟲癭中檢測到的有機酸的66%。蘋果酸的濃度是其他蟲癭的兩倍，也是蘋果的兩倍。他們還發現，膽汁的pH值在2到3之間，是植物組織中pH值最低的。
“蘋果酸是細胞新陳代謝的基本成分，所以它存在于橡樹中，存在于所有植物和動物細胞中，只是濃度很低，”Guiguet說。“令人驚訝的是，這種黃蜂能夠誘導其在植物細胞的儲存室中積累，稱為液泡。”
pH值低于3，半透明的橡樹膽汁是迄今為止測量到的最酸性的植物組織之一。他解釋說，在這一發現之前，已知只有柑橘類水果組織具有這種極端酸性
研究人員推測，黃蜂可能發展出酸性蟲癭，作為在大多數其他橡樹蟲癭中觀察到的單寧積累的替代策略。他們說，像單寧一樣，低pH值會降低昆蟲蛋白質消化的效率，因為毛蟲的后腸是高度堿性的。
但與丹寧酸不同，酸性環境也可能被證明對寄生蜂有效，寄生蜂是犬齒小蜂的主要敵人，因為它可能會降解雌性寄生蜂用來將卵插入膽汁的針狀器官的組織。
“犬齒胡蜂誘發蟲癭的分子機制仍然是個謎，”Guiguet說。"現在，我們證明它們進化出了改變pH值的能力，從而增加了這個謎。"