Муравьи защищают растения акации от патогенов
Исследователи из Института химической экологии Макса Планка (Йена, Германия) обнаружили, что муравьи в симбиозе с акациями защищают растения не только от травоядных, но и от вредных патогенов.
Симбиоз акации и муравьев
- Акация Acacia hindsii (Центральная Америка) — мирмекофит, живущий в симбиозе с муравьями рода Pseudomyrmex.
- Растение предоставляет муравьям пищу (нектар, богатые белками и липидами пищевые тельца) и жилье (полые шипы — домации).
- Взамен муравьи-симбионты (Pseudomyrmex ferrugineus) защищают акацию от травоядных. Существуют и паразитические виды (Pseudomyrmex gracilis), которые не оказывают растению услуг.
Защита от патогенов
Ученые сравнили листья акаций, заселенных мутуалистическими или паразитическими муравьями, с листьями, с которых муравьев удалили.
- На листьях без мутуалистических муравьев значительно увеличивалось количество патогенов и некротической ткани растений.
- Эти растения демонстрировали сильный иммунный ответ — повышенную концентрацию гормона салициловой кислоты.
- Присутствие мутуалистических муравьев меняло бактериальный состав на поверхности листьев и снижало количество вредных патогенов (слабый эффект наблюдался и у паразитических муравьев).
Роль бактерий, ассоциированных с муравьями
- Экстракты из ног муравьев обоих видов в лабораторных условиях подавляли рост растительного патогена Pseudomonas syringae.
- С ног муравьев были выделены бактерии родов Bacillus, Lactococcus, Pantoea и Burkholderia, которые эффективно ингибировали рост Pseudomonas.
- Некоторые из этих родов бактерий известны способностью производить антибиотические вещества.
Вывод
Симбиоз муравьев и мирмекофитных растений сложнее, чем считалось. Бактериальные партнеры муравьев играют ключевую роль в защите растения-хозяина от микробных патогенов.