Растения защищаются от насекомых "букетом" химических соединений

Исследователи из Университета штата Мичиган и Университета Невады в Рино показали, что смесь химических защитных соединений в растениях эффективнее отпугивает насекомых-вредителей, чем одиночные вещества. Работа, опубликованная в Ecology Letters, меняет экологический подход, который традиционно фокусировался на изучении отдельных соединений, и предлагает новые пути для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Учёные во главе с Андреа Глассмайр изучили взаимосвязь между защитной химией неотропического кустарника Piper kelleyi и ассоциированными с ним насекомыми-вредителями. Поскольку растения не могут двигаться, они используют для защиты целый "букет" химических соединений.

Ключевые выводы:

• Эффективность смеси: "Букеты" с большим разнообразием защитных химических соединений были эффективнее в снижении ущерба от насекомых, чем "букеты" с одним типом соединений.
• Влияние света: Состав защитных химикатов зависел от количества доступного света. Даже небольшие различия в освещённости в подлеске вызывали изменения в защитном "букете".
• Парадокс света: Меньшее количество света повышало эффективность защиты растений по сравнению с большим количеством света.
• Снижение ущерба: Повреждения насекомыми сокращались до 37%, когда растения P. kelleyi обладали "букетами" из смеси разных соединений. Насекомым было сложнее потреблять растения с разными смесями соединений по сравнению с растениями со схожими смесями.

Значение для сельского хозяйства:

Результаты показывают, что насекомым-вредителям сложно адаптироваться к соседним растениям, которые химически отличаются, что и снижает ущерб. Сельскохозяйственные системы, состоящие из монокультур, лишены такого различия в защитных "букетах", поскольку все растения одинаковы.

"Если мы сможем определить конкретный тип защитного "букета", который наиболее эффективен для сокращения питания насекомых, то сможем экстраполировать эти выводы на сельскохозяйственные системы, чтобы сократить использование пестицидов", — сказала Андреа Глассмайр.

В лаборатории Ветцеля уже ведутся работы с модельной системой на основе томатов, созданной скрещиванием коммерческих сортов с дикими, для управления защитными "букетами" растений. Эта работа может привести к новым методам борьбы с сельскохозяйственными вредителями.