捕食与进化捕食关系给被捕食者提供了很大的选择压力。任何能够降低被捕食概率的自然选择的性状都会被保留下来。下面的几节中，我们将讨论若干植物和动物的防御机制。相应地，自然选择会在捕食者中保留那些对抗被捕食者防御性状的适应。这样，一种协同进化的竞赛模式就在捕食者与被捕食者之间展开了一一更好的防御方法和更好的捕猎手段协同进化着。软体动物和它的捕食者的化石记录揭示了这种协同进化。在中生代（大约6,500万年到2.25亿年前）出现了新的以软体动物为食的鱼类和甲壳类动物，它们能够咬碎或撕裂贝壳。与此同时，软体动物也进化出各种防御措施，包括更厚的贝壳、尖刺或不易被捕食者抓住的光滑的贝壳等。这样，这些被捕食者的适应也为捕食者提供了选择压力，使它们进化出更加有效的捕食技巧。捕食关系对被捕食者种群有着显著的影响：被捕食者通常进化出防御捕食的适应。植物对食草动物的防御植物对食草动物的防御机理多种多样，其中最常见的是形态防御(morphologicaldefense)：各式各样的刺使贪食者望而却步；毛一一特别那些具有粘性末端的腺毛，使草食性的昆虫不敢近前。某些草的叶片中含有二氧化硅，既有强化作用又起保护功能：如果细胞中存在大量的硅，这些植物的口感一定不佳。化学防御与形态防御相比，化学防御更为广泛和重要。植物通过所谓“第二类化学物质”（secondarychemicalcompounds）对草食性动物进行防御，它们与第一类化学物质不同，后者参与主要的代谢过程，例如呼吸和光合作用等。很多植物，包括藻类拥有结构多样的第二类化学物质，它们可以直接毒杀食草动物或者干扰它们的新陈代谢，例如扰乱昆虫幼虫的正常发育等。大部分食草动物都要避开产生类似物质的植物。十字花科（Brassicaceae）植物能够产生一类特征性的化学物质一一芥菜油
捕食与进化 捕食关系给被捕食者提供了很大的选择压力。任何能够降低被捕食概率的 自然选择的性状都会被保留下来。下面的几节中，我们将讨论若干植物和动物的 防御机制。相应地，自然选择会在捕食者中保留那些对抗被捕食者防御性状的适 应。这样，一种协同进化的竞赛模式就在捕食者与被捕食者之间展开了——更好 的防御方法和更好的捕猎手段协同进化着。 软体动物和它的捕食者的化石记录揭示了这种协同进化。在中生代（大约 6,500 万年到 2.25 亿年前）出现了新的以软体动物为食的鱼类和甲壳类动物，它 们能够咬碎或撕裂贝壳。与此同时，软体动物也进化出各种防御措施，包括更厚 的贝壳、尖刺或不易被捕食者抓住的光滑的贝壳等。这样，这些被捕食者的适应 也为捕食者提供了选择压力，使它们进化出更加有效的捕食技巧。 捕食关系对被捕食者种群有着显著的影响；被捕食者通常进化出防御捕食 ；被捕食者通常进化出防御捕食 的适应。 植物对食草动物的防御 植物对食草动物的防御机理多种多样，其中最常见的是形态防御 (morphological defense)：各式各样的刺使贪食者望而却步；毛——特别那些具有 粘性末端的腺毛，使草食性的昆虫不敢近前。某些草的叶片中含有二氧化硅，既 有强化作用又起保护功能；如果细胞中存在大量的硅，这些植物的口感一定不佳。 化学防御 与形态防御相比，化学防御更为广泛和重要。植物通过所谓“第二类化学 物质”(secondary chemical compounds)对草食性动物进行防御，它们与第一类 化学物质不同，后者参与主要的代谢过程，例如呼吸和光合作用等。很多植物， 包括藻类拥有结构多样的第二类化学物质，它们可以直接毒杀食草动物或者干扰 它们的新陈代谢，例如扰乱昆虫幼虫的正常发育等。大部分食草动物都要避开产 生类似物质的植物。 十字花科（Brassicaceae）植物能够产生一类特征性的化学物质——芥菜油
这类物质使诸如芥菜、白菜、甘蓝、萝和辣根等植物具有刺激性的气味和味道，这些我们喜欢的味道对很多昆虫来说都是有毒的。萝摩科（Asclepiadaceae）和夹竹桃科（Apocynaceae）的植物能够分泌一种乳状液体以威吓食草动物。这些植物通常含有强心苷(cardiacglycoside)，对脊椎动物的心脏功能具有强烈影响。食草动物的进化应对某些食草动物以某些科的植物为食，虽然这些植物能够释放第二类化学物质，但是那些食草动物不会受到它们的伤害，甚至只以这些植物为食。例如菜粉蝶（粉蝶亚科）的幼虫几乎只以十字花科和芸香科的植物为食：它们也吃其它一些较小科的植物，这些植物中都含有芥菜油（图25.8）。黑脉金斑蝶（斑蝶亚科（Danainae））的幼虫专门以萝摩科和夹竹桃科的植物为食。这些动物是如何逃避了植物的防御机制呢？这些特异性在进化和生态上的前因后果又是什么呢？(a)(b)图25.8食草昆虫对食物的适应。（a）一只隐蔽在白菜叶上的菜粉蝶（Pierisrapae）幼虫。虽然十字花科植物能够产生一种特征性化学物质一一芥菜油以抵御大部分的食草昆虫，莱粉蝶却能够分解这种化学物质。（b）一只成年菜粉蝶。我们可以为这种特殊关系的进化提出一个可能的解释。当十学花科和芸香科的祖先进化出产生芥菜油的能力后，儿乎全部的食草昆虫都以其它植物为食，而在一段时期内不取食它们。但是某个时刻，一些昆虫一一例如菜粉蝶一一进化出了分解芥菜油的能力，于是就可以食用这些植物而不受伤害。有了这种能力，菜粉蝶就开辟了新的食物资源，而不需要继续和其它食草昆虫竞争食物。通常，菜粉蝶这样的昆虫进化出发达的感觉器官，它们能够感知食物产生的第二类化学物质从而找到它们。很明显，菜粉蝶与十字花科和芸香科植物之间的这种关系是一种典型的协同进化(coevolution)
这类物质使诸如芥菜、白菜、甘蓝、萝卜和辣根等植物具有刺激性的气味和味道， 这些我们喜欢的味道对很多昆虫来说都是有毒的。萝摩科（Asclepiadaceae）和 夹竹桃科（Apocynaceae）的植物能够分泌一种乳状液体以威吓食草动物。这些 植物通常含有强心苷(cardiac glycoside)，对脊椎动物的心脏功能具有强烈影响。 食草动物的进化应对 某些食草动物以某些科的植物为食，虽然这些植物能够释放第二类化学物 质，但是那些食草动物不会受到它们的伤害，甚至只以这些植物为食。例如菜粉 蝶（粉蝶亚科）的幼虫几乎只以十字花科和芸香科的植物为食；它们也吃其它一 些较小科的植物，这些植物中都含有芥菜油（图 25.8）。黑脉金斑蝶（斑蝶亚科 （Danainae））的幼虫专门以萝摩科和夹竹桃科的植物为食。这些动物是如何逃 避了植物的防御机制呢？这些特异性在进化和生态上的前因后果又是什么呢？ 我们可以为这种特殊关系的进化提出一个可能的解释。当十字花科和芸香 科的祖先进化出产生芥菜油的能力后，几乎全部的食草昆虫都以其它植物为食， 而在一段时期内不取食它们。但是某个时刻，一些昆虫——例如菜粉蝶——进化 出了分解芥菜油的能力，于是就可以食用这些植物而不受伤害。有了这种能力， 菜粉蝶就开辟了新的食物资源，而不需要继续和其它食草昆虫竞争食物。通常， 菜粉蝶这样的昆虫进化出发达的感觉器官，它们能够感知食物产生的第二类化学 物质从而找到它们。很明显，菜粉蝶与十字花科和芸香科植物之间的这种关系是 一种典型的协同进化(coevolution)。 (a) (b) 图 25.8 食草昆虫对食物的适应 食草昆虫对食物的适应。（a）一只隐蔽在白菜叶上的菜粉蝶 。 （Pieris rapae）幼虫。虽然十字花科植物能够产生一种特征性化学物 质——芥菜油以抵御大部分的食草昆虫，菜粉蝶却能够分解这种化学物 质。（b）一只成年菜粉蝶