◇昆虫与植物关系领域的进化的一些问题

昆虫与植物的多样性是怎样形成的？
为什么大多数植食性昆虫呈现专食性？

◇昆虫与植物关系领域的进化理论

☆协同进化(coevolution)：
Ehrlich和Raven于1964年首先提出，是基于对粉蝶与其寄主十字花科植物关系的研究。

理论要点：强调植物的次生物质在昆虫与植物营养关系中所起的决定性的作用。成对的昆虫与植物间的相互作用关系是进化的动力。 
解释：基于昆虫与植物的交替相互作用，植物对昆虫产生抗性，昆虫在其压力下产生相应的变化。  
例子：欧洲防风草与乌凤蝶
对于此理论，赞成此理论的学者同意昆虫食性的特化，是由成对的相互交叉的作用因素所形成的。反对此理论的学者认为植物产生新的次生代谢产物不一定可使植物免于虫害，因为有些次生代谢产物反而对某些昆虫种类有引诱作用。例如菜青虫、小菜蛾等对十字花科植物所含芥子油苷的嗜食性。植物产生次生代谢产物并不能使其抗虫性经常提高，进入植物新产生的生态位的昆虫，并非由竞争食物的压力所造成的。所以昆虫对寄主植物的选择与适应，与高等动物中的内寄生动物、植物的病原微生物以及传粉昆虫的情况不同。Thompson 验证，昆虫与寄主植物成对的协同进化并未获得肯定的结果。一个难于解决的问题是，一种昆虫与它寄主植物成对的相互作用，是否也会波及群落中其它的昆虫与植物，由此产生弥散性的影响，而不限于某些昆虫与其寄主植物成对的关系。于是有人提出弥散的协同进化理论, 认为其中某一种类产生改变，必然影响群落中很多其它的种类。可是一种昆虫与其寄主植物协调进化尚且难于验证，在自然情况下群落中多种类的协同进化更难于获得证实。此外，还有人提出群落的协同进化理论(community coevolution)，认为群落中的不同种类的相互作用非常密切，其中之一发生变化必然会影响其它的种类。可是这种假设仍然无法获得证明。事实上当群落中有新的种类进入后，无论是昆虫还是植物，对群落的结构都不会起很大的变化, 说明它不会影响群落中其它种类的演化，这和所提出的假设结果不相符合。目前的证据说明植食性昆虫食性的改变，例如转移到新的寄主植物上生活，两者之间往往没有进化上的关系。但气候的变化有时对昆虫与植物所形成的群落倒会产生明显的影响。

☆顺序进化(sequential evolution)： 
Jermy，1976。基于对甲虫与其寄主茄科植物的关系长期研究提出，在目前本理论略占优势。

理论要点和解释：植物受到其它选择压力的影响，昆虫随植物的演化而演化，昆虫可改变其对寄主的识别机制（而化学感觉是这种识别机制最重要的因素），此在演化中起主要作用。 
例子：巢蛾属昆虫寄主的转移
例子：羊齿植物的蕨类可为起源很早的锯蜂取食，也可为起源较晚的鳞翅目幼虫取食，但它们都没有改变蕨类的生物学特性。
此理论认为，昆虫与植物的相互作用引起协同进化的步骤是，昆虫的遗传改变了昆虫对植物的识别机制，而生态因素的自然选择作用，决定昆虫这种基因型的变化能否继续维持下去。如果能，则营养和代谢因素进一步的适应，使昆虫巩固与新寄主植物的关系。