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尼古丁抗蟲：昂貴的代價
植物和昆蟲的關系可以分為兩類：一類是相互受益，比如，昆蟲給植物傳播花粉，.而植物為昆蟲提供食物，可謂相得益彰，互利互惠；然而，自然界中更普遍的植物和昆蟲的關系卻是第二類——單純的取食行為。在數萬年的進化中植物一邊需要植食性昆蟲幫忙傳粉，一邊又要將植食性昆蟲的食量控制在自己可以接受的范圍，
尼古丁就是一種是非常好的抗蟲化合物。煙草屬植物被昆蟲咬食后，植物的感受系統就會發出被攻擊的信號，于是植物不停的進化出一系列的抗蟲防御反應，而植食性昆蟲也在不斷適應植物的防御反應過程中進化。這個信號通過一套非常復雜的機制最終傳到“生產工廠”，命令其生產尼古丁，然后利用這種神經毒素來進行防御。
然而植物利用尼古丁來防御昆蟲是非常昂貴的，尼古丁里含有氮元素，而氮是用來合成植物生長所需要的營養成分。因此，合成抗蟲用的尼古丁會降低植物的生長速率。尼古丁由植物根部生產出來后，被運送到莖葉。昆蟲吃了含有尼古丁的葉片后，需要有“解毒”的過程，如果沒有昆蟲進化出解毒機制，就會中毒身亡。
但昆蟲也會進化，進化出抵抗植物抗蟲化合物的能力。如，煙草天蛾就是一種非常耐受尼古丁的昆蟲。煙草天蛾在攝取了大量的尼古丁后，相應基因會被激活，使得尼古丁進入血液后不會被代謝，而是暫時儲存在血液中，遇到天敵時，就將尼古丁以氣態的形式通過氣孔噴出。其天敵一狼蛛在聞到煙草天蛾幼蟲身上濃濃的“煙味”后，會放棄對它的捕食，狼狽逃開。
尼古丁只是煙草屬植物所特有的抗蟲方式之一。自然界中還有很多很多相似的現象。
植物為了生存，發展了這么多項技能，可是這些技能漸漸變得不像最初那么有效，未來，植物們又將運用什么手段與捕食者們斗智斗勇呢？
（1）未被昆蟲捕食時，煙草屬植物根部吸收的N元素可以用于細胞內合成

CD

CD

（多選）。
A.淀粉
B.尼古丁
C.蛋白質
D.ATP
（2）文中劃線部分，在生物學上稱之為

協同進化

協同進化

現象。
（3）不同種類的昆蟲通過不同方式獲得抵抗植物防御反應的能力，從

個體

個體

水平為生物的趨同演化提供證據。
（4）請用達爾文的自然選擇學說解釋“煙草天蛾”抗尼古丁適應性的產生。

遺傳變異的存在是的煙草天蛾有個體差異，沒有抗尼古丁能力的煙草天蛾食用含有尼古丁的葉片后死亡，有抗尼古丁能力的煙草天蛾存活下來并繁衍，有利變異逐代積累

遺傳變異的存在是的煙草天蛾有個體差異，沒有抗尼古丁能力的煙草天蛾食用含有尼古丁的葉片后死亡，有抗尼古丁能力的煙草天蛾存活下來并繁衍，有利變異逐代積累

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