植物与草食动物之间的相互作用随着共同进化的动力学而发展,并伴随着非生物条件的选择。它们之间的相互作用构成了自然群落的生态学和相互作用物种的进化轨迹。食草动物在陆生植物进化后不久,植物进化出了对草食动物的复杂的机械和化学防御,并且草食动物也逐渐发展起来来规避这些防御。协同进化动力学可以产生专门的相互作用,从而导致物种及功能性状的多样性。但是,在可能发生变化的非生物环境的背景下,激烈的和长时间的生态进化动力学也会发生。近日,植物学领域主流期刊NewPhytologist杂志在线发表了题为"Climatechangealtersplant–herbivoreinteractions"的研究论文,该论文分析了气候的变化对植物-草食动物之间相互作用的影响,研究了非生物因素如何影响植物和草食动物的性状表达,以评估气候变化将如何改变这种长期的相互作用。作者研究了非生物因素如何影响植物和草食动物的性状表达,以评估气候变化将如何改变这种长期的相互作用。古生物学的记录表明,在过去很深的全球变暖时期,草食性增加。作者分析发现中,现在温度,CO2浓度的升高,干旱胁迫和营养条件等直接或间接引起食草动物的食物消耗量增加。二氧化碳含量升高会延缓草食动物的发育,但温度升高会加速发育。对于一年生植物,较高的温度,CO2和干旱胁迫会增加叶片的性状。作者的分析还表明,较高的温度和干旱可能会增加多年生植物的花期。现阶段二氧化碳,温度,降水状况和氮沉降的同时发生变化,但是很少有研究评估这些变化条件之间的相互作用。作者希望开展更多的多因素研究,同时处理多个气候因素,使我们能够对气候变化如何破坏植物与草食动物的相互作用产生更可靠的预测。同时,作者还分析了昆虫和植物物种之间分布模式的变化如何导致生态失衡,以及这些变化如何驱动未来相互作用的物种之间的适应和共同进化。鉴于气候变化对植物和草食动物功能性状的强烈直接影响,新的条件可能会强加选择并改变长期进化动态。
图:单一气候变化因素对植物生长,组织营养状况和防御以及昆虫生长,食用和食物转化效率的影响。
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