植物葉片的形狀非常多樣化，然而它們的生態功能在很大程度上是未知的。 關於葉子形狀對食草動物等生物相互作用的影響的報道特別稀少，部分原因是食草昆蟲很少依靠葉子形狀進行宿主選擇。
2019年9月2日，Nature Plants 在線發表了日本京都大學和東京大學的研究題為“Leaf shape deters plant processing by an herbivorous weevil”的研究論文，該研究首次表明葉子的形狀是對食草動物的物理威懾，因此，葉形可能是一個重要但被忽視影響植物和食草動物之間的相互作用。
在唇形科香茶菜屬的植物上棲息著一種特殊的卷葉象鼻蟲（Apoderus praecellens），其雌性在產卵時會將整片葉子加工成卷葉以作為幼蟲食物和棲息地（見下圖）。然而在香茶菜屬中的I. umbrosus var. hakusanensis植物卻能破壞其過程，其原因是該植物有不一樣性狀的深裂葉片。然而是否是葉形的不同導致卷葉象鼻蟲不在其植物上棲息產卵呢？
該研究表明，在自然和實驗室條件下，雌性象鼻蟲相對於I. umbrosus會優先選擇I. trichocarpus，該植物的葉片中沒有深裂的形態。此外，該研究表明葉子的營養特性並不能解釋這種偏好，因為象鼻蟲幼蟲在這兩種寄主植物上都發育良好。
I. umbrosus（左） 和 I. trichocarpus（右）的葉片形態對比
選擇實驗測試雌性象鼻蟲對兩種植物的偏好
該研究進一步通過修飾了I. trichocarpus葉子以模仿I. umbrosus葉子的形狀也阻止了象鼻蟲對葉子捲曲。因此該研究表明，葉子形狀可以防止草食性昆蟲處理葉子。此外，一些非葉加工昆蟲在著陸後也使用葉子形狀進行宿主識別。鑑於通過觸診操縱葉子或識別葉子形狀的昆蟲的普遍性，不同的葉子形狀可以在生物相互作用的背景下以各種方式起作用。
葉片的裂口對雌性偏好的影響。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41477-019-0505-x
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