Новое исследование Корнелльского университета показывает, что растения могут связываться друг с другом, если они подвергаются нападению со стороны вредителей.
Исследование показывает, что растения могут обмениваться сообщениями в форме переносимых по воздуху химических веществ, известных как летучие органические соединения (ЛОС), которые передают информацию между растениями.
Андре Кесслер, профессор экологии и эволюционной биологии в Корнелле, и его команда посмотрели на Solidago altissima — разновидность золотарника, обитающего на северо-востоке, и наблюдали за воздействием на растение определенного травоядного животного — жука-золотарника.
И автор исследования обнаружил «общение на открытом канале». Когда растения подвергаются нападению, их запахи — переносимые ЛОС — становятся более похожими.
Таким образом, они как бы говорят на одном языке или делятся одинаковыми предупреждающими знаками, чтобы сообщить об опасности. Обмен информацией становится независимым от того, насколько тесно растение связано с соседом. То, что мы очень часто видим, когда растения подвергаются нападению патогенных микроорганизмов или травоядных, — это то, что они изменяют свой метаболизм. Но это не случайное изменение — на самом деле, эти химические и метаболические изменения также помогают им справиться с этими злоумышленниками. Это очень похоже на нашу иммунную систему: хотя у растений нет антител, как у нас, они могут бороться с вредителями «отвратительной» химией.
Андре Кесслер, профессор экологии и эволюционной биологии в Корнелльском университете
Исследование показало, что соседние растения обнаруживают предупреждающие ЛОС и готовятся к предполагаемой угрозе, такой как паразитирующее насекомое-вредитель.
Эта химия включает защитные соединения. Например, некоторые из летучих органических соединений могут привлекать хищных насекомых или паразитоидов, которые убивают травоядное животное и спасают растение.
Такие результаты могут найти практическое применение во всем мире. Ведь в течение долгого времени люди думали об использовании взаимодействий между растениями в органическом сельском хозяйстве для защиты сельскохозяйственных культур, особенно когда есть взаимосвязанные системы.
Сейчас команда исследователей участвует в работе над системой в Кении. Она называется push-pull, разработана Международным центром физиологии и экологии насекомых и основана на управлении потоком информации для борьбы с вредителями на кукурузных полях.