新的栖息地影响植物防御

肋骨车前草(Plangato lanceolata)因其药用用途而为许多人所熟知。德国2014年的药用植物在传统医学中的使用已有数百年历史，具有镇咳和抗炎作用，存在于止咳糖浆或滴剂中。然而，罗伯沃车前草也是全球新栖息地成功殖民的一个例子，可以说是一种世界性植物。虽然其最初的范围仅限于欧洲和西亚，但该工厂已迁移或引入到其他地区，并已在世界许多国家成功立足。

物种在开拓新栖息地时会面临不同的环境因素。关于某些物种如何成功殖民新地区有多种理论。一种假设是，外来物种可能比本土物种更少接触草食性昆虫和害虫。这也意味着他们必须更少地保护自己，并且可以在增长上投入更多的资源。因此，他们能够更好地竞争。另一种理论是，引入的物种也可以形成新的化学防御。这些理论有一些证据，但总的来说，只有很少的研究明确支持它们。

该研究小组由来自基尔大学、耶拿马克斯·普朗克化学生态学研究所 (MPI) 前组长的 Sybille Unsicker 和在环境研究中心 (UFZ) 和德国综合生物多样性中心进行研究的 Christiane Roscher 领导。研究 (iDiv) 使用罗伯草车前草来调查来自原始分布区的罗伯草车前草种群的生长和化学防御是否与引入罗伯草车前草的地区的种群不同。

Ribwort 车前草已成为许多生态研究的主题，并且主要的化学防御化合物已得到很好的表征。“在世界各地科学家的支持下，我们从欧洲(原始分布区)收集了十个罗伯沃车前草种群，并从不同大陆收集了另外九个引入种群。我们在温室中的相同条件下培育了所有种群，并测量了生长参数，”来自 MPI 化学生态学的博士研究员兼第一作者 Pamela Medina van Berkum 解释了实验方法。此外，将毛毛虫放在植物上，以测量进食前后防御代谢物的积累和气味的释放。这些毛毛虫是多面食草动物，它不适应车前草，以许多不同的植物为食。

“考虑到种子地理起源的气候因素，我们能够证明引入的种群的特点是化学防御化合物增加，而在草食动物攻击下产生的生物量不会减少。环烯醚萜苷和毛蕊花苷的浓度是最重要的。罗伯沃车前草对抗草食动物的重要防御代谢物，在引入种群中比在本地种群中更高，”来自 MPI 化学生态学的共同第一作者 Eric Sc​​hmöckel 总结了分析结果。然而，与此同时，引入的种群表现出稍大的摄食损害，毛毛虫消耗了更多的生物量。此外，引入的种群在进食损害后释放出的气味数量更高、种类更丰富。有趣的是，引进种群和本地种群中挥发性化合物的积累取决于气候条件，并随着温度的降低而增加。这些结果与普遍提出的理论并不完全一致，即外来人口在防御方面的投资应该少于本地人口。Christiane Roscher对结果的解释如下：“植物可能确实逃脱了天敌，但它们也可能在新的地理范围内遇到新的敌人。此外，化学防御对于应对气候条件和压力可能很重要干旱和高土壤盐分等因素，因为测量的一些特征也受到人口原籍国气候的影响。”

这项研究为为什么罗伯沃车前草在世界范围内如此成功提供了初步见解。然而，人们对气候条件的作用尤其了解甚少。“在后续实验中，我们将尝试找出各个罗纹车前草种群如何应对综合压力。换句话说，我们希望将植物暴露在更现实的环境条件下，就像我们目前在气候背景下观察到的那样Sybille Unsicker 在描述研究团队的未来计划时说道，并补充道：“我们的研究表明，在生态背景下制定概括性假设即使不是不可能，也是很困难的。”

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