Американские ученые из Университета Пердью стали применять спектроскопию для определения химических веществ в составе живого растения. Это помогает им выявить зараженность растений насекомыми-вредителями еще до того, как станут заметными внешние признаки поражения. Свою разработку энтомолог Ракель Перон (Raquel Peron) и ее коллеги представили на ежегодной конференции северно-центрального отделения Американского энтомологического общества.
Биологам давно известна способность растений выделять определенные вещества при нападении вредителей. Эти вещества служат для отпугивания насекомых и сигнализируют соседним растениям, что и им надо начать “химическую оборону”. Синтез определенных веществ вызывается также заражением вирусами и другими стрессовыми факторами, например, длительной засухой.
Поскольку во многих случаях судьба растений зависит от того, насколько быстро была обнаружена проблема, ученые сосредоточились на поисках раннего обнаружения вредителей и болезней. В течение длительного времени они собирали спектральные данные от различных растений, как здоровых, так и находящихся на разных стадиях заражения. Потом они применили машинное обучение и многомерную статистику, чтобы установить, какие наборы химических веществ в организме растения характерны для разных ситуаций. Среди выявляемых ими вредителей – западный кукурузный жук (Diabrotica virgifera), ежегодный ущерб от которого в сельском хозяйстве США оценивается в один миллиард долларов. Взрослые жуки едят листья кукурузы, но основной урон наносят личинки, которые живут в почве и питаются корнями.
Глава исследовательской группы Джон Кутюр (John Couture) говорит, что теперь энтомологи начали сотрудничество со специалистами по авиационной технике из своего университета, чтобы снабдить спектрометром беспилотник, который должен будет летать над полями и выяснять, где находятся очаги заражения.