人多就沒關係嗎？北美一枝黃花的防禦反應

植物對蟲害會有什麼反應？過去已經有許多研究都發現，當植物遇到「蟲蟲危機」的時候，會分泌許多揮發性有機化合物（VOC），一方面用來通知自己的其他部分，另一方面則用來通知鄰居。

所以，植物被蟲咬了，一定會分泌比較多的化合物！相信很多人都是這樣認為的。但是，最近的一個研究卻發現，不一定喔！

美國的研究團隊，探討了自然環境下植物對蟲害的反應。他們挑選了大學植物園的一塊舊草原，上面長著許多北美一枝黃花（Solidago altissima）。

北美一枝黃花。圖片取自維基百科

研究團隊總共挑選了28株北美一枝黃花。他們記錄了這些植物周圍一平方公尺範圍內的同種植物密度。另外，他們還評估了這些植物被啃食的程度，也收集、分析了這些植物的VOCs。最後，他們還計算這些植物的受精胚珠比例以及種子的重量。

結果他們發現，植物密度對於植物在面臨「蟲蟲危機」時的反應有影響。當植物處於低密度的環境時，蟲的啃食對於VOCs沒有什麼明顯的影響；但是當植物處在高密度環境時，蟲的啃食反而會對VOCs的釋放有反效果。而且，不只是量減少了，種類也變少了。

這真的是讓人覺得蠻驚訝的！左鄰右舍變多，植物就不在乎自己被咬，也懶得通知鄰居了嗎？會不會是因為鄰居多的時候，大家被吃也不會被吃得太嚴重，所以就不需要「全面啟動」戰備狀態，也不需要通知鄰居，因為鄰居可能也已經被咬了？

或者是，當植物密度高的時候，它們會採取不同的防禦策略，而這個防禦策略在VOCs排放減少的時候效果會比較好呢？

又或者，在高密度的環境中，植物主要要面對的是與左鄰右舍的資源競爭，所以當蟲蟲大軍來襲，植物首先想到的是如何讓自己恢復元氣，所以就不警告左鄰右舍了？

事實上，研究團隊觀察到，在高密度環境下，植物所產生的獨特化合物比較少，而某些主要的化合物（如α-蒎烯、D-檸檬烯、牻牛兒烯D和β-月桂烯，佔總VOC排放量的44.4%）反而變得更多。或許這就是為什麼，高密度環境下被啃食的植物，釋放出來的VOCs反而少的一部分原因。

另外，他們也發現，草食動物啃食對授粉成功率有負面影響。但是，植株密度也會有一些影響。但是，因為論文並未提供植株密度對授粉成功率的影響，所以無法在這裡下什麼結論。

由於我們一般研究植物對病蟲害的反應，都是在受到控制的實驗環境（溫室），以人工種植的植物為材料來進行，而自然環境當然比人工控制的環境要複雜得多，所以觀察的結果難以解釋也是可以理解的。或許，在未來我們需要進行更多自然觀察，好幫助我們了解到底植物在面臨「蟲蟲危機」時，會怎麼反應！

參考文獻：

Herschberger, J. E., L. Ciesla, C. R. Stieha, and M. F. Kersch-Becker. 2024. Impacts of ramet density and herbivory on floral volatile emissions and seed production in Solidago altissima. American Journal of Botany e16414. https://doi.org/10.1002/ajb2.16414