Ароматная хоста
Паразитам для жизни нужен хозяин - это относится и к паразитам растений. Но как паразитическая зелень находит своего хозяина без глаз, ушей и носа?
Без помидора жизнь американской шелковицы (Cuscuta pentagona) быстро заканчивается: если рассада не найдет растение томата в пределах нескольких сантиметров и нескольких дней, она просто умрет с голоду, потому что энергия запасы семян очень ограничены. Шелк, относящийся к семейству повиликов, в значительной степени обходится без фотосинтеза, из которого растения обычно черпают энергию. Вместо этого бледный паразит использует другие растения в качестве источника энергии и пищи, предпочтительно такие культуры, как помидоры, морковь, лук или люцерна.
Когда семя C. pentagona начинает шевелиться, оно вырастает в нитевидный саженец, который исследует свое окружение круговыми движениями, всегда ища подходящее растение-хозяин, чтобы обвить его, а затем высосать. Но откуда паразит знает, в каком направлении искать подходящего хозяина?
Консуэло Де Мораес из Университета Пенсильвании и ее команда подозревали, что ароматы действуют как проводники. Чтобы проверить это, ученые поместили проростки американского шелка длиной два-три сантиметра в стаканы с водой, продели кончики растений через маленькое отверстие в круглом листе фильтровальной бумаги и затем дали проросткам расти в течение четырех дней. В качестве ориентира они поместили молодое растение помидора в 4,5 сантиметра от рассады.
Большинство растений-паразитов заметили приманку и потянулись к помидорам. Когда исследователи заменили растение томата на Impatients wallerana - также популярное растение-хозяин для C. pentagona - сеянцы также искали это растение-аттрактант. Даже на пшенице, на которой паразит живет недолго, всходы росли, хотя и менее отчетливо, чем на томатах. Кроме того, учитывая выбор между пшеницей и помидорами, рассада явно предпочла помидоры.
Так что американский шелк четко знает, где найти потенциального хозяина, и даже отмечает, является ли он хорошим или ограниченным источником пищи.
Чтобы доказать, что именно запахи растений указывают паразиту правильный путь к хозяину, ученые наконец предложили в качестве аттрактанта запахи, извлеченные из растений томата и растворенные в растворителе. В качестве альтернативы был чистый растворитель. Даже в этих условиях большинство проростков тяготели к запаху и игнорировали растворитель.
Теперь ученые еще больше разобрались в ароматах растений и протестировали семь отдельных ароматических компонентов помидора. Три из них были привлекательны для C. pentagona. Между прочим, одно из этих трех веществ также вырабатывается пшеницей - это может объяснить, почему проростки также считают пшеницу привлекательной. Однако другой пшеничный запах отпугивал всходы - это, в свою очередь, объясняет, почему сеянцы, получившие выбор между томатом и пшеницей, явно выбрали томат в качестве подходящего растения-хозяина.
Соответственно, запахи, испускаемые потенциальным растением-хозяином, на самом деле направляют паразита к хозяину.
Тот факт, что существуют и отпугивающие запахи, может представлять интерес для сельского хозяйства. Потому что C. pentagona стала очень непопулярна в сельском хозяйстве из-за того, что она предпочитает полезные растения, тем более что паразита чрезвычайно трудно поймать: доступные пестициды обычно также убивают растение-хозяин, так что вредитель помидоров вызывает урожай отказ, вызванный до 25 процентов. Подходящий репеллент потенциально может обмануть проростки паразитов, заставив их умереть от голода, прежде чем они найдут подходящего хозяина.