Результаты недавних исследований ученых Корнельского университета (Великобритания) открытием для научного и ненаучного мира не стали, но подтвердили уже существующее мнение, что растения могут общаться между собой. Особенно когда им угрожает опасность.
Вырабатывают химические соединения
Выводы свои ученые сделали, изучив поведение растения золотарника, когда его листьями начинают питаться личинки листового жука золотарника. Растение, поедаемое личинками, испускает в воздух особое химическое сообщение, которое дает возможность жуку понять, что растение находится в плохом состоянии и является не очень хорошим вариантом в качестве источника пищи.
Причем этот химический сигнал получают не только личинки жука, его воспринимают и соседние растения, которые еще находятся в неповрежденном состоянии. То есть одно растение предупреждает другие об опасности с тем, чтобы они создали свои химические защитные средства-сигналы и были готовы дать отпор приближающемуся врагу. Летучие органические соединения по воздуху связывают растения между собой, позволяя им обмениваться через воздушное пространство информацией. Причем запахи каждого растения изменяются и становятся похожими в зависимости от степени угрозы.
Обмен такой химической информацией не зависит от того, насколько близкой к друг другу находятся растения, то есть информационный обмен не происходит через корневую систему, а происходит по воздуху.
Ну прямо планета Пандора из нашумевшего «Аватара»… Там тоже растения обменивались информацией – помните? Так что фантастика, она не только в фильмах, но и здесь, на нашей планете.
Распределяя ущерб
Конечно, без помощи человека, обрабатывающего культурные насаждения различными химикатами, растение не в состоянии полностью оградить себя от опасности, которую представляют насекомые, откладывающие на листья свои личинки.
Но вот в большой популяции, то есть на поле, где растений много, эти химические сообщения позволяют равномерно распределить нагрузку на все растения площадки. В результате чего в общей сложности каждому отдельному растению в поле наносится минимальный ущерб.
Для равномерного распределения вредителей
Конечно, совсем избавиться от насекомых нельзя. Это однозначно нарушит экологическое равновесие. А вот равномерное распределение насекомых по популяции растений позволяет сохранить урожайность сельскохозяйственных растений на приемлемом уровне. Тот же жук золотарник способен слопать 30 процентов всех листьев одного растения. В таком случае растению будет нанесен непоправимый ущерб, что грозит потерей урожайности.
Сообщения двух видов
Как выяснил ученые в результате проведенных экспериментов, растения посылают в пространство два вида сообщений. Одно из них – это как раз об опасности, второе – для привлечения другого вида насекомых – хищников, которые помогают растению избавиться от личинок-вредителей.
Похоже на нашу иммунную систему
Процесс выработки летучих органических соединений, которые растения передают друг другу по воздуху, поход в чем-то на выработку антител к вредоносным бактериям нашей иммунной системы. Если на растение нападают травоядные вредители или оно подвергается нападению патогенных организмов, в нем происходит изменение в метаболизме. И такое изменение метаболизма вовсе не случайное. Оно помогает растениями справиться с опасностью, будь то патогенные микроорганизмы или вредоносные насекомые.
На 35 видах растений
Свое исследование ученые проводили на 35 видах растений как в лабораторных, так и полевых условиях. И выявили определенную закономерность. Химические сигналы, подаваемые одним растением, передавались нескольким, рядом находящимся. Что заставляло вредителей передвигать на два растения сразу, прежде чем заново приниматься за еду. То есть личинки насекомых избегали еще не поврежденные растения также, как и поврежденное. То есть еще целое растение тоже выдавало сигнал, что якобы оно повреждено и не является хорошей едой для личинок.
Имеют практическое значение
Результаты этого исследования биологов британского университета имеют практическое значение. Они будут использованы и уже используются для защиты растений на сельскохозяйственных угодьях от насекомых, так как вносят ясность в природу взаимодействия растений и их вредителей.
И задача на будущее
Главная задача ученых в будущем – научиться управлять процессом выделения растениями при опасных ситуациях летучих органических соединений. Для этого исследователи планируют изучить, как происходит процесс выработки летучих органических соединений растениями на генном уровне.
Исследования британских ученых впоследствии пригодятся в сельском хозяйств всех стран мира. Ведь в случае защиты растений от насекомых с помощью летучих органических соединений не придется применять различные химикаты для защиты сельскохозяйственных насаждений от вредителей. А значит, продукция растениеводства будет экологически чистой, свободной от вредных химических соединений.
