Молочай защищается, отпугивая друзей своих врагов
За миллионы лет атак насекомых молочайные растения выработали мощную защиту, включая высокую токсичность — достаточную, чтобы убить лошадь или овцу. Токсин выделяется из листьев в виде липкой жидкости.
Однако один из главных вредителей — тля — эволюционировал, выработав собственную защиту от токсина молочая. Казалось бы, повышение токсичности не даёт растению прямого преимущества. Но новое исследование профессора экологии и эволюционной биологии Анурага Агравала показывает, как токсины молочая влияют на сообщество существ вокруг тлей, особенно на муравьёв, которые часто выступают защитниками тлей.
Муравьи привлекаются тлями, питаясь их медвяной падью — так учёные называют экскременты тлей. Желая защитить свой источник пищи, муравьи вступают в бой с другими хищниками, например, божьими коровками, которые хотят съесть самих тлей.
Когда токсичность молочая повышается, она не отравляет тлей, но делает ядовитой их медвяную падь. Муравьи уходят, а божьи коровки получают доступ к тле.
«Многие экологи думали, что будет прямая зависимость: больше токсина — меньше тли. Но это взаимодействие устроено иначе», — сказал Агравал. «Удивительно и меняет наше представление о таких взаимодействиях то, что растение всё ещё может защищаться от тлей, но не отравляя их напрямую. Растение способно отравить защитника тлей».
Трёхсторонняя защита довольно распространена в природе — например, многие растения защищаются, выделяя пахучие летучие органические соединения при атаке вредителя. Это экологический аналог стратегии «враг моего врага — мой друг».
Однако в случае молочая и тлей защита включает четырех игроков и требует отпугнуть друга тли, а не привлечь её врага.
Взаимодействие молочая и тлей — пример коэволюции, биологического принципа, при котором хищник и жертва эволюционируют согласованно. Это ключевое направление лаборатории Агравала.
«Коэволюция, это взаимная адаптация, может порождать крайности в природе», — пояснил Агравал. «Если у вас есть хищник и жертва, жертва должна эволюционировать, чтобы избежать хищника, а хищник — чтобы поймать жертву. Если это происходит со временем, мы наблюдаем усиление тактик или стратегий с обеих сторон. Со временем они фактически вовлечены в гонку вооружений».
Этот процесс «туда-обратно» также может быть ответственен за образование новых видов. Например, сильно поедаемый молочай произошёл от одного общего предка, а сейчас насчитывает 140 видов.
Исследование «Химическая защита растений косвенно влияет на выживаемость тлей через взаимодействие с пасущими их муравьями» опубликовано в этом месяце в журнале Ecology. Соавтор — Тобиас Цюст из Института наук о растениях Бернского университета.