Растениям некуда бежать от своих врагов — летающие, ползающие и прыгающие насекомые хотят съесть их заживо. Но растения не беззащитны. Они используют химические токсины, которые могут сделать растение горьким на вкус, подавить пищеварительные ферменты травоядных, нарушить их метаболизм или отравить. Но есть у растений и более утонченная защита — ароматические химические соединения, известные как летучие вещества.
Растения выбрасывают в воздух летучие вещества, чтобы предупредить соседние растения об опасности или сообщить, когда им больно. Пример — запах скошенной травы — смесь молекул, которые выделяются при повреждении растения.
«Растения — это химики природы. Они берут несколько простых неорганических молекул и производят тысячи различных органических, просто используя солнечный свет», — сказал профессор Матиас Эрб из Бернского университета, Швейцария.
Некоторые из этих летучих веществ привлекают естественных врагов травоядного, а значит, друзей растения. Например, если гусеница нападает на растение, эти летучие вещества могут привлекать паразитоидных ос или вызывать защитные реакции у соседних растений. При этом профессор отмечает, что растения не помогают друг другу, сигнализируя: «На меня напали». Скорее они отслеживают химические сигналы друг друга, чтобы предупредить себя о надвигающейся угрозе. И в случае с насекомыми защитная реакция включается не в ответ на механическое повреждение, а когда выделяется особая молекула в слюне гусеницы.
Насекомые несут ответственность за уничтожение одной пятой мирового урожая в мире. По прогнозам, с изменением климата ситуация будет ухудшаться, особенно для зерновых культур в умеренных зонах. Ученые говорят, что расшифровка химических сигналов может помочь в разработке более эффективных и экологичных методов защиты сельскохозяйственных посевов от насекомых. «Полученные из растений молекулы являются их естественными защитными механизмами. Мы могли бы использовать их в сельском хозяйстве вместо синтетических химикатов».
Что остается загадкой для ученых, так это то, как растения улавливают запахи, ведь у них нет носов. «Наша гипотеза заключается в том, что летучие вещества проникают через устьица — небольшие поры в листьях. Мы полагаем, что внутри листа есть рецепторы, возможно, белки на поверхности клеток».
Исследование опубликовано в Horizon: The EU Research & Innovation Magazine.
Фото: shutterstock.com
