Растения предупреждают соседей об угрозах на общем «языке»
Новое исследование Корнеллского университета показывает, что растения могут общаться друг с другом, когда на них нападают вредители.
Исследование демонстрирует, что растения обмениваются сообщениями с помощью летучих органических соединений (ЛОС), переносимых по воздуху.
Команда профессора экологии и эволюционной биологии Андре Кесслера изучала вид золотарника Solidago altissima и воздействие на него специфического травоядного насекомого — листоеда золотарникового.
Ключевое открытие — так называемая «коммуникация по открытому каналу». Когда растения подвергаются атаке, их запахи, переносимые ЛОС, становятся более похожими.
«Таким образом, они как бы сходятся на одном языке или одних и тех же предупредительных сигналах, чтобы свободно делиться информацией», — сказал Кесслер. «Обмен информацией становится независимым от того, насколько близки родственные связи между растением и его соседом».
Исследование показало, что соседние растения улавливают предупреждающие ЛОС и готовятся к воспринимаемой угрозе, например, к нашествию насекомых-вредителей.
«Мы очень часто наблюдаем, что когда растения подвергаются атаке патогенов или травоядных, они меняют свой метаболизм», — отметил Кесслер. «Но это не случайное изменение — фактически, эти химические и метаболические изменения также помогают им справляться с атакующими. Это очень похоже на нашу иммунную систему: хотя у растений нет антител, как у нас, они могут давать отпор с помощью довольно агрессивной химии».
Эта химия включает защитные соединения. Например, некоторые ЛОС могут привлекать хищных насекомых или паразитоидов, которые убивают травоядного вредителя и спасают растение.
Подобные открытия могут иметь практическое применение по всему миру.
«Долгое время люди размышляли об использовании взаимодействий "растение-растение" в органическом земледелии для защиты сельскохозяйственных культур, особенно в системах совместных посевов», — сказал Кесслер. «Мы участвуем в работе над системой в Кении — называемой "толкай-тяни" и разработанной Международным центром физиологии и экологии насекомых, — которая основана на манипулировании потоком информации для контроля вредителей на кукурузных полях».
Статья «Insect Herbivory Selects for Volatile-Mediated Plant-Plant Communication» была опубликована в журнале Current Biology.