Сообщества насекомых управляются растительными гормонами

Растения — не беззащитные одиночные организмы, а центр динамичного сообщества, состоящего из десятков или даже сотен видов насекомых. Они обладают широким спектром защитных механизмов, активируемых в ответ на атаку насекомых. Эти изменения в растении, в свою очередь, влияют на всех насекомых, которые впоследствии на него попадают, а также на естественных врагов растительноядных насекомых. Поскольку свойства растений непрерывно меняются, а насекомые реагируют на эти изменения, формируется крайне динамичное сообщество, на которое растения оказывают решающее влияние. Эти выводы биологов из Лаборатории энтомологии Вагенингенского университета были недавно опубликованы в ведущем журнале Annual Review of Plant Biology.

Растения распознают тип атаки насекомых за минуты

Растения распознают разных насекомых-вредителей, после чего молекулярные механизмы активируют различные защиты в диапазоне от минут до дней. Через различные пути растительные гормоны индуцируют выработку соединений, которые отпугивают травоядных. Другие защитные механизмы приводят к тому, что вредители подвергаются атаке насекомоядных, которых растение активно привлекает с помощью эмиссии летучих веществ. Эти реакции проявляются в течение часов или нескольких дней.

Атака насекомых непрерывно влияет на свойства растений

Однако растения атакуются не одним насекомым за раз. Различные виды растительноядных насекомых могут атаковать растение одновременно. Реакция растения на комбинации нескольких видов насекомых отличается от реакции на одиночных вредителей. Это вызвано взаимодействием между различными линиями защиты, связанными с разными видами насекомых. Первые насекомые, начавшие питаться растением, влияют на то, как растение защищается в данный момент. Это изменение в растении отпугивает одни виды насекомых и привлекает другие, что приводит к сдвигу в сообществе насекомых на растении. Эти насекомые, в свою очередь, влияют на свойства растения и, следовательно, на любых новых насекомых, которые впоследствии на него попадут.

Совместное молекулярное и экологическое знание раскрывает эффекты атаки насекомых на протяжении лет

Смена насекомых может вызывать молекулярные изменения в растении уже через несколько минут после начала питания, и эти изменения могут влиять на состав сообщества насекомых на растении в течение периода от нескольких недель до лет. К такому выводу исследователи пришли в своем обзоре, объединив молекулярную и экологическую информацию из литературы о защите растений в различных временных масштабах. Такой подход к изучению процессов — от начальной атаки насекомых до воздействия на сообщество насекомых в течение нескольких лет — дает понимание того, как питание насекомых растениями развивается со временем и как растение защищается от этих насекомых.