Взаимоотношение, одновременно включающее целых 4 вида из 3 разных царств, было обнаружено для люцерны посевной.
New Phytologist, 03.04.
Прежде, чем начать описание данной научной новости, следует представить каждого из четырех героев этого повествования.
Микоризный гриб Rhizophagus intraradices
Этот гриб не образует плодовых тел со шляпками, а относится к другой, менее известной, но не менее важной для экосистем группе - гломеромицетам. Ризофагус образует с люцерной микоризу арбускулярного типа, что означает тотальное проникновение грибных отростков-гиф в специально отведенные концы корня растения. Он попадает в межклеточное пространство, формируя так называемые арбускулы - вздутия, в которых и происходит обмен веществ с растением. Это взаимовыгодные отношения.
Гриб-патоген Phoma medicaginis
В отличие от предыдущего, этот вид не будет отдавать растению что-то своё, а будет лишь питаться за его счет. Иными словами, он является паразитом. Информации про него немного, однако он известен тем, что часто поражает именно люцерну.
Гороховая тля - Acyrthosiphon pisum
Единственный вид из всей четверки, который может самостоятельно передвигаться. Это травоядное насекомое, питающееся в том числе люцерной, и мало чем оно отличается от прочих тлей. Гороховой же оно называется потому, что часто кормится на растениях семейства бобовых, в частности, на горохе.
Однако у него есть особенность, впрочем, не связанная с темой этой публикации: это единственное известное животное, вырабатывающее пигменты каротиноиды.
Люцерна посевная - Medicago sativa
Главный и, пожалуй, самый известный общественности вид. Относится люцерна к семейству бобовых и является травянистым растением с выраженным корневищем. Используется человеком: дело в том, что люцерна с точки зрения изготовления мёда представляет высокую ценность. Является центром притяжения для гороховой тли и двух грибов.
Эксперимент в теплице
Если бы в данных взаимоотношениях не было перекрестных линий, то все было бы незамысловато: тля рассматривает люцерну как еду, патогенный гриб - как хозяина, микоризный гриб - как дополнительный источник питания. Однако такие связи здесь есть. Они были обнаружены относительно недавно следующим образом.
В ходе исследования в условиях теплицы люцерна была выращена и предоставлена трем оставшимся видам. Был оценен ответ люцерны на вторжение тлей и патогена в присутствии микоризы и при ее отсутствии, также фиксировались уровни фитогормонов и возможность возникновения болезней.
Как оказалось в итоге, микоризный гриб способен манипулировать растением и поведением тлей. Биомасса, скорость фотосинтеза и транспирации были повышены у люцерны с микоризой, чего и следовало ожидать, но был и другой эффект: изменение соотношения вырабатываемых растением летучих органических веществ (которые часто бывают сигнальными). Вещества, выбрасываемые люцерной с микоризой, привлекали тлей сильнее, чем таковые от растения без микоризы.
При чем тут гриб-патоген? Обнаружился факт и его участия в выбросе летучих соединений. По крайней мере, вещества от здоровых растений манили тлей к себе продуктивнее, чем аналогичные от зараженных патогеном.