Растения могут использовать летучие вещества соседей как предупреждение о приближающейся угрозе. При этом сила такой защитной реакции зависит прежде всего от сходства их обычных химических запахов, а не от близости видов на эволюционном древе, сообщает Earth.com.
Ученые проверили эту закономерность на девяти видах из шести семейств. Источником летучих веществ служила фитолакка американская (Phytolacca americana). Одни растения подвергали воздействию ее обычного запаха, а другие — смеси веществ, которую фитолакка выделяла после двух суток повреждения гусеницами.
Сам по себе химический сигнал не заставлял соседние растения немедленно включать мощную защиту. Вместо этого они переходили в состояние своеобразной готовности и сильнее отвечали на последующее нападение насекомых. После такой подготовки гусеницы Spodoptera litura хуже набирали массу и съедали меньше растительной ткани, а взрослые бабочки оставляли меньше яиц.
Обычные выделения неповрежденной фитолакки тоже оказывали влияние, хотя результат был заметно слабее. В этом случае личинки росли медленнее, однако объем съеденных листьев и количество отложенных яиц существенно не менялись.
Главным фактором оказалась не степень родства видов, а сходство состава выделяемых ими летучих соединений. Например, сорго (Sorghum bicolor), которое эволюционно далеко от фитолакки, оказалось одним из наиболее близких к ней по химическому профилю и продемонстрировало выраженную подготовительную реакцию. Напротив, близкий родственник фитолакки имел гораздо менее похожий набор летучих веществ.
Изменения удалось заметить и на уровне работы генов. После нападения гусениц у предварительно подготовленных растений сильнее активировались кальмодулиноподобные гены CML, участвующие в передаче сигналов с помощью ионов кальция. По мнению исследователей, этот процесс может быть частью системы, которая позволяет растению быстрее отвечать на повреждение.
Авторы сравнивают различия между химическими профилями растений с языковыми диалектами: чем сильнее похожи наборы летучих веществ у двух видов, тем эффективнее один из них способен воспользоваться предупреждением другого. При этом речь идет не о полном отсутствии реакции у химически далеких видов — сила защитного эффекта постепенно уменьшалась с ростом различий между их запахами.
В перспективе это свойство можно попытаться использовать при выращивании культур, подбирая соседствующие виды так, чтобы их химические сигналы усиливали общую устойчивость к вредителям. Пока такой подход остается экспериментальным: работу проводили в тепличных условиях, а дальнейшие исследования ученые намерены перенести в открытый грунт и проверить на большем числе растений-источников сигналов.
