Расшифровка запаха растения
Растения, подвергшиеся нападению травоядных насекомых, выделяют летучие вещества — индуцированные растительные летучие органические соединения (HIPV). Эти химические сигналы служат для привлечения «телохранителей» растений — например, паразитоидных ос, которые атакуют личинок вредителей.
Исследователи из Национального центра биологических наук (NCBS-TIFR) задались вопросом: могут ли сами травоядные насекомые воспринимать эти запахи и использовать их для подготовки к атаке? Исследование под руководством доктора Радхики Венкатесан, опубликованное в Journal of Chemical Ecology, дало положительный ответ.
Эксперимент с личинками совки
В качестве модели использовалась личинка обыкновенной совки — вредителя более 120 сельскохозяйственных культур. Учёные проверили, вызывает ли воздействие HIPV иммунный ответ у личинок, отслеживая количество иммунных клеток (гемоцитов).
Результаты:
- Три из шести протестированных летучих веществ вызвали увеличение количества гемоцитов.
- Наибольший иммунный ответ спровоцировало вещество (E)-β-оцимен, которое, как известно, привлекает паразитоидных ос.
Повышенная защита от угроз
Исследователи проверили, даёт ли эта реакция реальную защиту:
- Против паразитоидных ос: Самки ос избегали откладывать яйца на личинок, предварительно подвергшихся воздействию (E)-β-оцимена.
- Против бактерий: Личинки, «натренированные» запахом растения, лучше выживали при заражении бактерией Bacillus thuringiensis.
Важный нюанс: Защита срабатывала только при увеличении определённой комбинации типов гемоцитов, а не просто при общем росте их числа.
Выводы и перспективы
Исследование показало, что травоядные гусеницы способны «расшифровывать» химические сигналы тревоги растений, которые ранее считались секретным каналом связи только между растением и его защитниками. Насекомые используют эти сигналы для заблаговременной активации иммунитета в ожидании атаки паразитоидов.
«Вся эта часть "прайминга на основе сигналов" стала большим сюрпризом», — отмечают авторы. В будущем команда планирует выяснить, насколько широко распространено это явление среди других видов и могут ли паразитоиды выработать контрстратегии.