Растения могут готовиться к атаке насекомых заранее

Растения никогда не могут быть уверены в том, будут ли они подвергнуты атаке насекомых и когда это произойдет

0 468

подвергаются нападениям различных видов насекомых. У них есть защитные механизмы, чтобы справиться с этим, включая химические вещества или более прочные листья. Но теперь выяснилось, что когда дикие растения черной горчицы защищаются от первоначального врага, они уже предвидят необходимость позже отбиваться от других врагов. Фактически, они даже готовятся к наиболее вероятной последовательности атак. Это исследование опубликовано в статье в известном научном журнале Nature Plants.

Статья основана на исследовании, проведенном Дааном Мертенсом и Майте Фернандес, работающими в группе, возглавляемой Эриком Пельманом, доцентом лаборатории энтомологии Университета Вагенингена.

«Мы все больше движемся к устойчивым формам сельского хозяйства и садоводства, включая резкое сокращение использования пестицидов», — говорит Эрик Пельман. «Для земледельцев это означает, что им приходится иметь дело с большим разнообразием насекомых, поражающих их посевы. Селекционеры раньше уделяли особое внимание устойчивости к наиболее проблемным насекомым, в то как пестициды широкого спектра действия использовались для борьбы с другими насекомыми. Теперь мы должны изменить наш подход, и таким образом мы сможем учиться у диких видов растений и узнавать, как они справляются с разнообразием насекомых».

Особая реакция для каждого врага

никогда не могут быть уверены в том, будут ли они подвергнуты атаке и когда. Большинство видов решают эту неопределенность, полностью вкладывая средства в защиту (например, производство защитных химикатов) только тогда, когда они фактически подвергаются нападению. Это означает, что при отсутствии травоядных насекомых растения могут полностью инвестировать свои ресурсы (продукты фотосинтеза, такие как сахар и крахмал) в свой собственный рост и размножение.

«У растений есть довольно специфическое чувство того, какие атакуют их», — говорит Даан Мертенс. «Они замечают нападение насекомых по способу повреждения клеток, по составам, которые затем выделяются, и по характеристикам слюны насекомых. Они могут интерпретировать эти сигналы, чтобы создать целевую защиту».

Однако защита, нацеленная на один вид насекомых, может оказаться неэффективной против нападения других видов.

Как растения защищаются от множественных атак травоядных насекомых
Как защищаются от множественных атак травоядных насекомых. Предоставлено: Университет Вагенингена.

Дополнительным осложнением является то, что специфическая реакция на тлю, например, может снизить его устойчивость к гусеницам. Это потому, что у растений есть множество механизмов для развития различных видов защиты. Эти механизмы запускаются растительными гормонами, которые могут взаимодействовать при регулировании защитной реакции.

Управление рисками

Итак, как может дикое растение, вокруг которого буквально кишат насекомые, все же хорошо заботиться о себе? «Они готовы к появлению вредных насекомых в определенной последовательности», — говорит Даан Мертенс. «В начале сезона это может быть особый вид тли, а позже — особый вид гусеницы. Они организуют свою защиту и гарантируют, что смогут со временем справиться с этими различными насекомыми. Это похоже на сознательную форму управления рисками, но она появилась благодаря естественному отбору. Они могут справиться с наиболее распространенной последовательностью событий».

С помощью необычно большого эксперимента исследователи показали, что именно так работает стратегия растения. Они наблюдали защитный механизм, используемый черной горчицей, при 90 комбинациях атак насекомых и связали эти результаты с трехлетним исследованием частоты взаимодействий с растениями в дикой природе. Подобные тесты в прошлом были ограничены, возможно, пятью комбинациями.

Этот амбициозный подход привел к новым ценным открытиям. «Мы связали наше понимание физиологии растений с экологией», — объясняют ученые. «Старая идея о том, что насекомые, питающиеся соком растений, вызывают реакцию, которая затем снижает потенциальную защиту от гусениц, оказалась слишком простой. Наша работа подтверждает исследования физиологических реакций растения на тлей и гусениц, но также показывает, что во многих случаях растение не становится более восприимчивым к насекомым с другим режимом питания. Присутствие конкретной комбинации или последовательности насекомых в дикой природе, по-видимому, является лучшим предиктором устойчивости, чем характеристики отдельных видов насекомых».

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x