在全球變化背景下，生物入侵進(jìn)程持續(xù)加快，對生態(tài)安全造成的威脅日趨嚴(yán)重。以往研究多集中于單一營養(yǎng)級層面的生物互作，難以全面、系統(tǒng)地揭示入侵植物高度適應(yīng)性及其生態(tài)破壞力的潛在驅(qū)動機(jī)制。突破學(xué)界的傳統(tǒng)認(rèn)知，開展多營養(yǎng)級整合研究，已成為入侵生態(tài)學(xué)發(fā)展的迫切需求。

近日，河南大學(xué)生物互作與生態(tài)安全實驗室在生態(tài)學(xué)頂級期刊《Trends in Ecology & Evolution》發(fā)表題為“Escaping enemies enhances invader mutualisms: role of metabolites”的研究成果。該研究創(chuàng)新性地提出“次生代謝物重分配驅(qū)動外來植物入侵”這一全新理論框架，系統(tǒng)破譯了入侵植物借助“化學(xué)外交”重塑生態(tài)關(guān)系、構(gòu)筑競爭優(yōu)勢的內(nèi)在邏輯，為解析入侵植物的快速適應(yīng)機(jī)制開辟了全新視角。

研究團(tuán)隊整合經(jīng)典入侵生態(tài)學(xué)理論假說，結(jié)合現(xiàn)有植物次生代謝的實驗證據(jù)，提出了“次生代謝物重分配推動外來植物入侵”的理論框架。該框架指出，當(dāng)外來植物傳入新生境后，往往能夠逃離原生地天敵的制約（天敵逃逸假說），新的取食壓力促使其減少防御性次生代謝產(chǎn)物的合成，特別是對地上植食性昆蟲（進(jìn)化增強競爭力假說）；同時，外來植物將節(jié)約的資源重新分配至地下部分，增加促進(jìn)叢枝菌根真菌共生關(guān)系的次生代謝產(chǎn)物投入，從而增強互利共生作用（增強共生假說），進(jìn)一步推動其入侵進(jìn)程（見圖）。該理論有機(jī)整合了地上與地下多營養(yǎng)級互作、敵對與共生關(guān)系、以及次生代謝產(chǎn)物的分配策略，系統(tǒng)闡述了生物互作驅(qū)動外來植物入侵的內(nèi)在機(jī)制和入侵過程中生態(tài)策略與進(jìn)化適應(yīng)的協(xié)同機(jī)制，對入侵生態(tài)學(xué)的理論發(fā)展具有重要意義。

圖：外來入侵植物的多營養(yǎng)級互作關(guān)系及其次生代謝調(diào)控機(jī)制

河南大學(xué)田寶良副教授為論文第一作者，丁建清教授與中國科學(xué)院武漢植物園黃偉研究員為共同通訊作者，美國萊斯大學(xué)Evan Siemann教授對理論構(gòu)建做出了重要貢獻(xiàn)。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2024YFF1307500）和國家自然科學(xué)基金（U21A20190, 32271745, 31971558）的資助。

《Trends in Ecology & Evolution》是生態(tài)學(xué)（JCR排名1/200）和進(jìn)化生物學(xué)（JCR排名1/53）領(lǐng)域的頂級期刊，以發(fā)表簡潔、易讀，且具有深度的綜述（Reviews）、觀點（Opinions）和論文（Forum）等文章為主，以跨學(xué)科綜述和對全球熱點議題的聚焦著稱，是該領(lǐng)域的重要學(xué)術(shù)風(fēng)向標(biāo)。

https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/fulltext/S0169-5347(25)00222-8