草食動物に対する植物の防御
植物は草食動物に対して、機械的傷、障壁、二次代謝物、寄生虫の誘引で防御する。
学習目標
草食動物に対する植物の防御反応を明らかにする
キーポイント
キーポイント
- 多くの植物には皮やワックスのような浸透性の障壁、または棘やトゲなどの適応があり、草食動物から保護されている。
- 草食動物が植物のバリアを破った場合、植物は二次代謝産物で反応することができ、それはしばしば青酸グリコールのような毒性化合物で、草食動物に害を与えることがあります。
- 捕食者に攻撃されると、損傷した植物組織はジャスモン酸ホルモンを放出し、揮発性化合物の放出を促進し、寄生虫を引き寄せ、寄生虫は寄主昆虫として利用し、最終的には殺します。
草食動物に対する防御反応大小問わず草食動物は植物を食料として、活発に食物をかみ砕いています。
機械的防御
植物の防御の第一線は、樹皮とワックス状のクチクラからなる無傷で入り込めないバリアである。 この2つが草食動物から植物を守っている。 その他、草食動物に対する適応として、硬い殻、とげ（改良された枝）、トゲ（改良された葉）などがある。 これらは物理的なダメージを与えたり、かぶれやアレルギー反応を起こしたりすることで、動物の興味をそぐ。 アカシアの中には、アリの葉を守る代わりに、棘の中にアリを避難させるという、アリのコロニーと相互依存関係を築いているものもある。 7469>
サボテンの葉を加工したもの。 サボテンの棘は、捕食者に対する機械的防御として働く改変葉です。
化学的防御
植物の外部防御は、機械的損傷によって損なわれ、病原菌の侵入口となる可能性があります。 第一の防御線が破られた場合、植物は毒素や酵素などの別の防御機構に頼らざるを得ない。 二次代謝産物とは、光合成に直接由来せず、呼吸や植物の成長および発達に必要のない化合物です。
多くの代謝産物は毒性があり、それを摂取した動物が死に至ることさえあります。 代謝物の中にはアルカロイドがあり、有害なにおい（ミントやセージの揮発性オイルなど）や忌避する味（キニーネの苦味など）で捕食者を思いとどまらせます。 また、カフェインのように過剰な刺激を与えたり、オピオイドのように嗜眠をもたらしたりして、草食動物に影響を与えるアルカロイドもある。 例えば、キャッサバの根に含まれるシアン化カリウムは、草食動物が摂取することで初めてシアン化合物を発生させる。 キツネノマゴは、心臓配糖体やステロイド配糖体など、いくつかの致死的な化学物質を産生する。 摂取すると、吐き気、嘔吐、幻覚、痙攣、または死亡することがあります。
Foxgloves: キツネノマゴは、心臓やステロイド配糖体という、いくつかの致命的な化学物質を生成します。
Timing
Mechanical wounding and predator attacks activated defense and protective mechanisms in the damaged tissue and elicit long-distancing signaling or activation of defense and protective mechanisms at farther sites from the injury location.
Mechanical wounding and predator attacks activated the protection mechanisms in the damaged organization and誘発する長距離シグナル伝達、または損傷部位から離れた部位での防御および保護機構の活性。 防御反応は数分以内に起こるものもあれば、数時間かかるものもある。 さらに、長距離のシグナル伝達は、捕食者を阻止することを目的とした全身反応を引き起こす。 組織が損傷を受けると、ジャスモン酸は捕食者に有毒な化合物の合成を促進する可能性がある。 また、ジャスモン酸は、寄生虫を引き寄せる揮発性化合物の合成を促す。寄生虫は、発達段階を別の昆虫の中や上で過ごし、最終的に宿主を殺してしまう昆虫である。 植物が修復不可能なほど傷ついた場合、傷ついた組織の切除を活性化することもある
。