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尼古丁抗虫：昂贵的代价
植物和昆虫的关系可以分为两类：一类是相互受益，比如，昆虫给植物传播花粉，.而植物为昆虫提供食物，可谓相得益彰，互利互惠；然而，自然界中更普遍的植物和昆虫的关系却是第二类——单纯的取食行为。在数万年的进化中植物一边需要植食性昆虫帮忙传粉，一边又要将植食性昆虫的食量控制在自己可以接受的范围，
尼古丁就是一种是非常好的抗虫化合物。烟草属植物被昆虫咬食后，植物的感受系统就会发出被攻击的信号，于是植物不停的进化出一系列的抗虫防御反应，而植食性昆虫也在不断适应植物的防御反应过程中进化。这个信号通过一套非常复杂的机制最终传到“生产工厂”，命令其生产尼古丁，然后利用这种神经毒素来进行防御。
然而植物利用尼古丁来防御昆虫是非常昂贵的，尼古丁里含有氮元素，而氮是用来合成植物生长所需要的营养成分。因此，合成抗虫用的尼古丁会降低植物的生长速率。尼古丁由植物根部生产出来后，被运送到茎叶。昆虫吃了含有尼古丁的叶片后，需要有“解毒”的过程，如果没有昆虫进化出解毒机制，就会中毒身亡。
但昆虫也会进化，进化出抵抗植物抗虫化合物的能力。如，烟草天蛾就是一种非常耐受尼古丁的昆虫。烟草天蛾在摄取了大量的尼古丁后，相应基因会被激活，使得尼古丁进入血液后不会被代谢，而是暂时储存在血液中，遇到天敌时，就将尼古丁以气态的形式通过气孔喷出。其天敌一狼蛛在闻到烟草天蛾幼虫身上浓浓的“烟味”后，会放弃对它的捕食，狼狈逃开。
尼古丁只是烟草属植物所特有的抗虫方式之一。自然界中还有很多很多相似的现象。
植物为了生存，发展了这么多项技能，可是这些技能渐渐变得不像最初那么有效，未来，植物们又将运用什么手段与捕食者们斗智斗勇呢？
（1）未被昆虫捕食时，烟草属植物根部吸收的N元素可以用于细胞内合成

CD

CD

（多选）。
A.淀粉
B.尼古丁
C.蛋白质
D.ATP
（2）文中划线部分，在生物学上称之为

协同进化

协同进化

现象。
（3）不同种类的昆虫通过不同方式获得抵抗植物防御反应的能力，从

个体

个体

水平为生物的趋同演化提供证据。
（4）请用达尔文的自然选择学说解释“烟草天蛾”抗尼古丁适应性的产生。

遗传变异的存在是的烟草天蛾有个体差异，没有抗尼古丁能力的烟草天蛾食用含有尼古丁的叶片后死亡，有抗尼古丁能力的烟草天蛾存活下来并繁衍，有利变异逐代积累

遗传变异的存在是的烟草天蛾有个体差异，没有抗尼古丁能力的烟草天蛾食用含有尼古丁的叶片后死亡，有抗尼古丁能力的烟草天蛾存活下来并繁衍，有利变异逐代积累

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