Технологии
24 0

Ученые: растения защищаются от гусениц, превращая их в каннибалов 2017-11-7

Ученые: растения защищаются от гусениц, превращая их в каннибалов
Помидоры и некоторые другие растения выработали оригинальную тактику борьбы с гусеницами – их листья содержат столько "несъедобных" молекул и частиц, что насекомые становятся каннибалами и начинают поедать своих сородичей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.
"Мы открыли механизм защиты растений от вредителей, о котором никто раньше не думал. Гусеницы не только превращаются в хищников, что является победой для растения, но и получают огромное количество энергии, поедая друг друга. Каннибалам нет нужды переключаться назад на растения, так как им хватает ресурсов, которые они получают, поедая сородичей", — рассказывает Джон Оррок (John Orrock) из университета Висконсина в Мэдисоне (США).

"Война" между растениями и травоядными животными, как рассказывают ученые, является одним из самых продолжительных конфликтов в истории Земли, который идет уже свыше 350 миллионов лет. За это время растения выработали бесчисленное множество токсинов и научились "засеивать" свои клетки несъедобными частицами кремния для того, чтобы защитить себя от посягательств животных, а последние – выработали ферменты, нейтрализующие эти яды и обезвреживающие наночастицы.

Как рассказывает Оррок, он открыл относительно новое "супероружие" растений в этой вечной гонке вооружений с вредителями, размышляя о том, что будут делать насекомые и другие травоядные существа, если их единственным средством пропитания будут листья томатов, отличающиеся, как знают все садоводы, отвратительным вкусом. Когда на помидоры "нападают" вредители, листья становится еще более невкусными, так как растения начинают вырабатывать особые химические сигналы, переводящие их самих и соседние кусты на "осадное положение".

Ученые проверили, что произойдет, если кусты помидор опрыскать этими сигналами перед тем, как ими начнут питаться личинки помидорных совок – гусеницы, способные поедать практически любые культурные растения. Опрыскав каждое растение разным количеством "сигнала опасности", Оррок и его коллеги высаживали на них по восемь гусениц и следили за их дальнейшими действиями.

Как показали эти опыты, все насекомые изначально пытались питаться листьями томатов, однако почти все гусеницы очень быстро переходили на "мясную" диету и начинали поедать своих товарок, если концентрация "сигнала опасности" была очень высокой.

Подобная стратегия поведения устраивала и вредителей, и растения – последние избавлялись от нахлебников и уменьшали их общую численность, а первые переходили с низкокалорийного и ядовитого корма на более "качественный" источник калорий. Это проявлялось в том, что гусеницы-"каннибалы" росли гораздо быстрее, чем их сородичи, которые питались листьями помидоров в одиночестве и не могли перейти на "мясную" диету.

По мнению ученых, дополнительным "бонусом" от подобной стратегии борьбы с вредителями для растений является то, что поедая друг друга, гусеницы могут способствовать разносу опасных для них вирусов и бактерий. Это будет дополнительно сокращать их популяцию и защищать растения от съедения.

Наличие подобных "плюсов" от каннибализма для растений, как считает Оррок, говорит о том, что они могут целенаправленно эволюционировать в сторону выработки химических сигналов, которые "перепрограммируют" травоядных насекомых и заставляют их становиться каннибалами. Наличие подобных систем следует учитывать и при изучении эволюции насекомых и растений, и при выработке методов защиты урожая от вредителей.
^ Наверх