Помощь соседей по подземке
Роль жертвы не нова для растений. Неудивительно, что за миллионы лет они разработали множество стратегий защиты, чтобы добывать менее легкую и удобоваримую добычу. Однако с колючими ветвями или токсинами и горькими веществами, которые они хранят в листьях, рассказывается только половина истории. Зеленые существа действуют еще хитрее под землей.
Когда на школьном дворе назревала беда с буйным превосходством, неплохая тактика вовремя проредить. Когда было слишком поздно, везло тем, кто мог позвать старшего брата или двоюродного брата. В безвыходной ситуации оказались растения, подвергшиеся воздействию стаи кормящихся вредителей. Убежать невозможно. И кто должен быть потенциальным спасителем? Растения нашли ответ: вызванные здесь помощники имеют размер всего несколько миллиметров, но появляются в большом количестве.
Несколько лет назад было замечено, что некоторые виды растений выделяют летучие соединения, когда гусеницы грызут их листья. Это вербует естественных врагов машин-пожирателей - ос. Желто-черные жужжат и освобождают растение от чумы, разумеется, преследуя при этом свои интересы. Так что враг врага - друг.
Лист, гусеница, враг гусеницы - существует очень похожая треугольная связь с разными ролями под землей, как теперь показали исследователи из Института химической экологии им. Макса Планка в Йене и Университета Невшателя: нападающий есть личинка западного кукурузного жука (Diabrotica virgifera), жертва дает корень кукурузы, а полиция растений предоставляет армию крошечных червей, нематод Heterorhabditis megidis.
Теперь западный кукурузный жук - это не кто угодно. На международном уровне он считается самым опасным вредителем кукурузы. У себя на родине, в США, наносит огромный ущерб сельскому хозяйству. Ежегодные затраты вместе с затратами на борьбу с ним оцениваются примерно в один миллиард долларов. Он прилетел в Боснию добрых десять лет назад и с тех пор набирает популярность в Европе.
Безудержная чума жуков в Новом Свете имеет веские причины, как выяснили ученые вокруг Джонатана Гершензона и Теда Терлингса. Сорта кукурузы, выращиваемые в Северной Америке, утратили способность производить полезный аттрактант из-за десятилетий селекции и массового применения инсектицидов. Это неудивительно, по мнению авторов, поскольку селекция в традиционной селекции основана на максимальном урожае. Если происходит заражение вредителями, фермер все еще может спасти урожай, распылив пестицид. Напротив, европейский сорт сохранил химическую способность вызывать SOS как генетическое наследие дикой травы Teosinte, предка кукурузы. Корни некоторых штаммов выделяют даже большее количество молекулы Cry for Help, чем предки.
Ученые выяснили химическую природу вещества подземного посланника с помощью так называемого ольфактометра. В этом устройстве они поместили тысячи копошащихся червей в центральный сосуд, от которого отходят шесть тоннелей, заполненных влажным песком. Они открываются в камеры, где находятся неповрежденные, обглоданные или механически поврежденные корни или различные изолированные ингредиенты. Путь, который нематоды избрали для своего ползания, постепенно выявил ключевой химический раздражитель: молекула, называемая (Е)-бета-кариофиллен, привлекала насекомых-заражающих животных, как и корни, атакованные личинками жуков.
Еще неизвестно, в какой степени растущая дружба между корнем и червем остановит злую банду кукурузных корневых червей в их набегах по Европе. На основе знания активного ингредиента и определения оптимальных концентраций аттрактантов ученые надеются, что в будущем использование пестицидов может быть сокращено. И повторное введение этого признака в американские штаммы также должно усложнить жизнь домашней популяции вредителя за границей.