在漫长的进化历程中，植物练就一身本领，防御昆虫咬食 

    人从呱呱坠地那一刻起，就要与各种病菌战斗，幸运的是婴儿的免疫系统会慢慢发育成型，可以杀死很多病菌。同样，植物在生长过程中也会碰到侵害它们的各种虫子、病菌等，在长期的进化历程中，植物已经进化出一套复杂的防御手段来抵抗昆虫、病菌的入侵。

    一些研究人员对植物抗虫的手段产生了浓厚兴趣，希望通过研究植物防虫的办法来了解自然并为农业生产提供帮助。       

　　昆虫来咬，哨兵发出信号 

　　工厂开工，生产毒药尼古丁     

　　烟草是云南的支柱产业之一，这种植物里有种化合物叫尼古丁。尼古丁，是一种存在于烟草属（茄科）中的生物碱，也是烟草的重要成分之一。它会使人上瘾或产生依赖性（为最难戒除的毒瘾之一），重复使用尼古丁会增加心脏速度和升高血压并降低食欲。大剂量的尼古丁会引起呕吐以及恶心，严重时人会死亡。烟草中通常会含有尼古丁，这是许多吸烟者无法戒掉烟瘾的重要原因。

    但是，尼古丁是非常好的抗虫化合物。烟草属植物被虫子咬食后，“哨兵”也就是植物的感受系统就会发出被攻击的信号，这个信号通过一套非常复杂的机制最终传到 “生产工厂”命令生产尼古丁，从而用这种神经毒素来进行防御。

    比较有意思的是，烟草属植物中尼古丁只在根部进行合成，叶片和茎杆部位无法合成尼古丁。也就是说，叶片感受到虫咬后，一个信号会传到根部的尼古丁工厂，使其开工生产尼古丁。当然，植物防御昆虫并不是没有代价的。比如，合成尼古丁是非常昂贵的，因为尼古丁里头含有氮元素，而氮是用来合成植物生长所需要的营养成分。因此，合成抗虫用的尼古丁又会降低植物的生长速率。 

　　尼古丁生产出来后，被运送到茎叶。虫子吃了含有尼古丁的叶片后，需要有个“解毒”的过程。这个过程对昆虫来说也是一个费时费力的事情。如果虫子没有进化出解毒机制，就会中毒身亡。但是，昆虫也会进化，进化出对植物抗虫化合物产生抵抗力的本领。比如，烟草天蛾就是一种非常耐受尼古丁的昆虫。如果把烟草天蛾的耐受量和人的相比，人的耐受程度就太低了。这是昆虫适应进化的结果。

    尼古丁只是烟草属植物所特有的抗虫方式之一。植物都含有多种多样的次生代谢产物，而其中很多都有抗虫功能，如棉花里的棉酚和辣椒里的辣椒素等，也是植物抗虫用的化合物。   

　　两个烟草品种的不同手段 

　　生长还是防御     

    对于植物来说，当有虫子来咬吃时，它要做出决定，是集中进行防御，还是重点继续快速生长。如果防御的代价高到一定程度，有的植物宁可不充分防御，而是选择快速生长。

    人们很早就提出了这个理论，而验证这个理论的好例子也是烟草属植物。在美国犹他州和亚利桑那州，生长有同一野生烟草的两个品种。研究人员曾做过一项研究，把同一种虫子放在这两种烟草上，看看它们的反应是否相同。研究发现，犹他州野生烟草的抗性非常强烈，采用生产较大量尼古丁的方式来防御昆虫；而亚利桑那州的野生烟草响应不强烈，但却长得很快。

    亚利桑那州的野生烟草，乘着虫子慢慢咬食的时间，快快生长、开花、结果，完成播种后代的使命。也就是说，这种野生烟草并没有采用着重于防御的手段，而是采用着重于生长的方式来对付虫害。进一步研究后，人们认为这和亚利桑那州野生烟草的生活环境有一定关系。这里虫害不是很强烈，野生烟草可以不用太在乎虫子，尽快地完成开花、结果的生命过程即可应对虫害。

    当然，植物防虫的手段不止这些，还有很多种。有的植物在碰到虫害后，会产生某些特殊的气味，吸引昆虫的天敌来取食，从而起到防御作用；还有的植物会利用其他植物受到虫害后的产生的警戒信号，从而使自己快速地产生防御反应，来帮助自己御敌。