植物進化出了多種防禦策略

 (https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70750)

 植物進化出了多種防禦策略，包括抗性和耐受性，以保護自身免受植食性動物的侵害。幼苗尤其比成熟植物更注重物理和化學防禦，因為它們更容易受到植食性動物的侵害。然而，處於幼苗期或萌發根期的植物尤其脆弱，因為它們代謝成本高的防禦機制通常尚未發育成熟，且其補償損傷的能力也受到資源儲備匱乏的限制。在如此脆弱的階段，植物可能依賴與植食性動物存在相關的環境訊號來避免被捕食。然而，人們對幼苗期植物如何回應食草動物的訊號知之甚少。

所有動物都會排出含有未消化食物和其他代謝廢物的糞便。糞便的化學成分可以傳遞大量關於動物的信息，包括其物種身份（例如，是同種動物還是捕食者、獵物、宿主或競爭者）、性別和健康狀況。糞便可以在環境中長期存在，是了解動物存在和活動的重要資訊來源。即使沒有直接的相互作用，例如競爭、捕食或寄生，糞便的存在本身也能引起其他動物顯著的生理和行為變化。

與動物一樣，植物也能感知並回應環境中的化學物質。有些植物物種不僅會改變種子萌發的時間，還會改變種子萌發的發生頻率以回應環境中的化學物質例如車前草（Plantago asiatica L.）的種子會響應異種種子釋放的水溶性化學物質而加速萌發。基於這些發現，種子也可能對附近動物糞便中的化學物質做出反應。草食動物的糞便可以指示草食動物的存在以及相關的草食風險。如果植物對糞便中特定化學物質的反應（例如，改變發芽時間）能夠降低被食草動物取食的可能性，那麼這些反應預計會受到演化優勢。這項研究假設植物種子可能會根據食草動物糞便中的化學訊號改變其發芽時間，這可能會影響後續的食草情況。如果這種反應確實存在，那麼它可能是普遍存在但常被忽視的種子生態學現象，為植物-動物相互作用提供新的見解。

為了驗證這假設，這諞論文以車前草為研究對象。車前草原產於日本，通常生長在陰涼的生境中，例如林間小徑和濕草地。它主要被兩種等足類動物捕食：普通球鼠婦（Armadillidium v​​ulgare）和粗糙球鼠婦（Porcellio scaber ）。這兩種等足類動物在日本出現僅有一個世紀的時間。雖然它們都是眾所周知的碎屑食性動物，但它們偶爾也會取食多種植物的葉片和幼苗。為了驗證這個假設，論文研究了等足類動物糞便對種子萌發的影響，並鑑定了糞便中影響種子萌發的生物活性化合物。研究結果：種子透過檢測動物糞便中的化學訊號來相應地改變其發芽時間，從而提高其在食草動物密度高的環境中的生存機會。