A plant-herbivore information “arms race” The consumption of plants by herbivores has driven the evolution of many diverse plant defense chemicals to which herbivores have constantly adapted. The transmission of chemical information at the community level is less known but important given the plethora of plant and herbivore species, especially in tropical communities. Zu et al. propose an information “arms race” approach to explain plant-herbivore chemical communication at the community level (see the Perspective by Solé). To test their conceptual framework, they used field data of herbivore-plant interactions and plant–volatile organic compound associations in a tropical dry forest. Their approach provides an understanding of the functioning and persistence of systems where individuals send and receive information in the form of signals to which other individuals react and, in turn, affect the behavior of other participants in these systems. Science, this issue p. 1377; see also p. 1315 An information theory framework for chemical signaling explains the evolutionary “arms race” between plants and insect herbivores. Plants emit an extraordinary diversity of chemicals that provide information about their identity and mediate their interactions with insects. However, most studies of this have focused on a few model species in controlled environments, limiting our capacity to understand plant-insect chemical communication in ecological communities. Here, by integrating information theory with ecological and evolutionary theories, we show that a stable information structure of plant volatile organic compounds (VOCs) can emerge from a conflicting information process between plants and herbivores. We corroborate this information “arms race” theory with field data recording plant-VOC associations and plant-herbivore interactions in a tropical dry forest. We reveal that plant VOC redundancy and herbivore specialization can be explained by a conflicting information transfer. Information-based communication approaches can increase our understanding of species interactions across trophic levels.

中文翻译：

---

信息军备竞赛解释了生态群落中植物与食草动物的化学交流

植物与食草动物的信息“军备竞赛” 食草动物对植物的消费推动了许多不同的植物防御化学物质的进化，食草动物不断适应这些化学物质。鉴于植物和食草动物种类过多，特别是在热带社区，社区层面的化学信息传递鲜为人知，但很重要。祖等人。提出一种信息“军备竞赛”方法来解释社区层面的植物与食草动物的化学交流（见 Solé 的观点）。为了测试他们的概念框架，他们使用了热带干旱森林中草食动物-植物相互作用和植物-挥发性有机化合物关联的现场数据。他们的方法提供了对系统功能和持久性的理解，其中个人以信号的形式发送和接收信息，其他人对此做出反应，进而影响这些系统中其他参与者的行为。科学，这个问题 p。第1377章 另见第 1315 化学信号的信息理论框架解释了植物和昆虫食草动物之间的进化“军备竞赛”。植物释放出异常多样的化学物质，提供有关它们身份的信息并调节它们与昆虫的相互作用。然而，这方面的大多数研究都集中在受控环境中的一些模式物种上，这限制了我们了解生态群落中植物-昆虫化学通讯的能力。在这里，通过将信息论与生态学和进化论相结合，我们表明植物挥发性有机化合物 (VOC) 的稳定信息结构可以从植物和食草动物之间的信息冲突过程中产生。我们通过在热带干燥森林中记录植物-VOC 关联和植物-食草动物相互作用的现场数据证实了这一信息“军备竞赛”理论。我们揭示了植物 VOC 冗余和食草动物专业化可以通过相互矛盾的信息传递来解释。基于信息的交流方法可以增加我们对跨营养级物种相互作用的理解。我们通过在热带干燥森林中记录植物-VOC 关联和植物-食草动物相互作用的现场数据证实了这一信息“军备竞赛”理论。我们揭示了植物 VOC 冗余和食草动物专业化可以通过相互矛盾的信息传递来解释。基于信息的交流方法可以增加我们对跨营养级物种相互作用的理解。我们通过在热带干燥森林中记录植物-VOC 关联和植物-食草动物相互作用的现场数据证实了这一信息“军备竞赛”理论。我们揭示了植物 VOC 冗余和食草动物专业化可以通过相互矛盾的信息传递来解释。基于信息的交流方法可以增加我们对跨营养级物种相互作用的理解。