研究表明植物衍生的二次有机气溶胶可以作为植物与植物相互作用的介质

《科学》杂志发表的一项研究表明，植物产生的二次有机气溶胶(SOA)可以作为植物与植物相互作用的介质。这项研究是由东芬兰大学的化学生态学家、植物生态生理学家和大气物理学家合作进行的。

众所周知，植物受到食草动物破坏后会向大气中释放挥发性有机化合物(VOC)。这些 VOC 在植物与植物之间的相互作用中起着至关重要的作用，未受损害的植物可以借此探测到受损邻居发出的警告信号并做好防御准备。

“活性植物挥发性有机物会经历氧化化学反应，从而形成二次有机气溶胶(SOA)。我们想知道，挥发性有机物在氧化形成 SOA 后，其所介导的生态功能是否还会持续存在，”曾是 UEF 博士生、现就职于伯尔尼大学的郝宇博士说道。

研究表明，苏格兰松幼苗在受到大型松象鼻虫破坏时会释放挥发性有机化合物，从而激活附近同种植物的防御系统。有趣的是，挥发性有机化合物被氧化形成 SOA 后，生物活性仍然存在。结果表明，SOA 的元素组成和数量可能决定了它们的生物功能。

环境生态学研究小组负责人詹姆斯·布兰德教授说：“这项研究的一个关键新颖之处是发现植物在接收到 VOC 或 SOA 信号时会采取略有不同的防御策略，但它们对食草动物的摄食表现出相似程度的抵抗力。”

这一观察表明，植物可能拥有复杂的传感系统，使它们能够根据来自不同类型化学线索的信息调整防御措施。

气溶胶物理研究小组负责人 Annele Virtanen 教授表示：“考虑到 SOA 从其前体 VOC 中形成的速率、与 VOC 相比 SOA 的更长寿命以及大气气团传输，我们预计 SOA 介导的相互作用的生态有效距离比 VOC 介导的植物相互作用的生态有效距离要长。”

这可以解释为植物能够检测食草动物近距离威胁和远距离威胁的线索。

该研究有望为环境生态学家及其合作者开辟一个全新的复杂研究领域，从而对构建植物间相互作用的化学线索提供新的见解。