Растения общаются, и родство имеет значение
Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B, показывает, что родственные связи дают преимущества в коммуникации растений, подобно тому, как "способность многих животных распознавать родственников позволила им развить разнообразные формы кооперативного поведения".
Ключевые выводы:
- Когда полынь (Artemisia tridentata) повреждается травоядными, она испускает летучие (химические) сигналы.
- Эти сигналы заставляют соседние растения усиливать свою защиту, что снижает ущерб и повышает их рост и выживаемость.
- Главное открытие: растения эффективнее реагируют на летучие сигналы от близких родственников, чем от генетически далёких соседей.
Методология:
Исследователи провели четырёхлетние полевые эксперименты на станции UC Sagehen Creek Field Station. Они:
- "Ранили" растения, обрезая их, чтобы имитировать повреждение от травоядных.
- Изучали реакцию соседних растений на эти летучие сигналы.
- Определяли степень родства с помощью микросателлитных маркеров, различающихся у отдельных клонов полыни.
- Сравнивали уровень повреждения листьев у растений, получивших сигналы от близких и дальних родственников.
Результаты:
- Во всех четырёх экспериментах растения эффективнее (с точки зрения снижения повреждений листьев) реагировали на сигналы от близких родственников.
- Эта коммуникация снижала уровень повреждения листьев в течение трёх вегетационных сезонов.
- Эффект объясняется именно изменением в защите растений, а не отпугиванием или отравлением насекомых-вредителей самими летучими веществами.
Значение и будущие исследования:
Это открытие добавляет эффективную защиту к растущему списку благоприятных последствий распознавания родства у растений. Летучие сигналы повреждённых растений сильно варьируются у разных особей. В будущем учёные планируют:
- Изучить химическую природу этой изменчивости.
- Определить, какие именно химические вещества являются активными сигналами.
- Понять, как растения используют эти сигналы для общения.
- Исследовать возможность управления устойчивостью сельскохозяйственных растений к вредителям через эти механизмы.
Исследование поддержано грантами Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) и Министерства сельского хозяйства США.