15.10 - 10:34

Инсектицид склонил золотарник к непотизму


 

Канадский золотарник, на который напали насекомые-вредители, предупреждает своих соседей об опасности с помощью летучих органических веществ, но делает это по-разному в зависимости от ситуации, сообщается в Current Biology. Если растение или его клон уже сталкивалось с насекомыми, оно сигнализирует об опасности всем окружающим его собратьям. Если же до этого растение обрабатывали инсектицидом, оно сообщает об опасности только своим клонам.

Известно, что растения передают друг другу информацию с помощью летучих органических веществ. При появлении поедающих их насекомых растения могут изменять состав смеси испускаемых органических веществ и таким образом отгонять вредителей. С помощью химических веществ растение передает информацию между удаленными частями самого себя и привлекает опылителей или распространителей семян. Если какое-то растение предупреждает соседей о приближающемся травоядном, те могут вовремя от него защититься. Однако непонятно, какую выгоду от этого получает предупредившее других растение.

Экологи и биологи под руководством Андре Кесслера (Andre Kessler) из Корнеллского университета предположили, что растение может передавать информацию об опасности только своим потомкам или клонам, тем самым помогая им выжить. В этом случае сигналы должны быть специфичны для определенного генотипа, а остальным растениям должно быть сложно их «перехватить». Согласно другой гипотезе, растение сигнализирует об опасности всем соседям, независимо от их родства, и эти сигналы помогают им сообща пережить нападение.

Авторы проверяли обе гипотезы с помощью растений канадского золотарника (Solidago altissima) – многолетнего травянистого растения, эндемика Северной Америки, и его вредителей — личинок жука Trirhabda virgata из семейства листоедов (Chrysomelidae), подсемейства козявок (Galerucinae).

Исследователи использовали растения золотарника, которые с 1996 по 2008 годы выращивали на 12 опытных полях. Половину этих участков опрыскивали инсектицидом, защищающим растения от насекомых-вредителей (группа, на которую не нападали насекомые, H-), другую половину ничем не обрабатывали (группа, подвергавшаяся атакам вредителей, H+). В 2008 году ученые собрали по 16 растений с каждого из 12 полей (всего 192 растения) и создали клональную библиотеку для каждого из них.

Затем авторы случайным образом выбрали из библиотеки растения из групп Н+ и H- (30 и 34 генотипа, соответственно), и высадили по несколько растений одного генотипа. Каждое из них выращивали в отдельном горшке, а потом горшки собирали в группы. Они состояли из одного золотарника, испускавшего летучие органические вещества, и 1-4 растений, принимавших сигналы. У растений в группе могли быть как разные, так и одинаковые генотипы (они были клонами).

Всего исследователи сформировали 45 и 46 групп растений H- и H+, соответственно. На 27 и 30 золотарников-испускателей из этих групп сажали личинок T.virgata и оставляли их, пока те не окукливались. Эти растения накрывали тканью, чтобы на них не попали другие насекомые-вредители. Оставшиеся растения-испускатели из групп H- и H+ использовали в качестве контроля. Особи, принимавшие коммуникативные сигналы, никак не защищали, поэтому они подвергались атакам разных вредителей. После окончания эксперимента исследователи считали процент поврежденных листьев на каждом растении.

Чтобы посмотреть, как меняется состав летучих органических веществ у растений, в зависимости от условий, авторы выращивали золотарник из защищенной и незащищенной от насекомых групп (10 и девять генотипов, соответственно), и делили их на экспериментальную и контрольную группы. На растения из экспериментальной группы сажали личинок T.virgata, растения в контрольной группе оставляли без вредителей. После того, как личинки окукливались, со всех золотарников собирали летучие вещества.

В результате оказалось, что растения, пострадавшие от вредителей , предупреждали своих соседей независимо от генотипа и более эффективно, чем золотарники из контрольной группы. Насекомые-вредители поедали или портили меньше листьев у соседних с ними особей (p < 0.001). Защититься от травоядных помогал и одинаковый генотип: насекомые реже поедали принимавшие сигналы растения-клоны (p < 0.001).
Ученые выяснили, что золотарники из группы H+ (которые не обрабатывали инсектицидом и которые ели насекомые-вредители) передавали сигналы как своим клонам, так и не родственным растениям. А золотарники, которые защищал инсектицид, сообщали об опасности только своим клонам. По мнению авторов, у растений до и после обработки инсектицидами по-разному происходил отбор коммуникативных сигналов, которые они передавали окружающим.

Состав летучих органических веществ, которые испускали поврежденные и неповрежденные растения из групп Н+ и Н- тоже оказался разным. Изменилось количество и состав сесквитерпенов. Некоторые растения защищаются с помощью этих веществ, а насекомые используют в качестве феромонов. Золотарники из группы H+ (генотип не подвергался действию инсектицида) выделяли бóльшие количества пяти сесквитерпенов, а у растений из группы Н- их количество не увеличивалось.

Авторы считают, что насекомые-вредители играют роль в эволюции коммуникативных сигналов, которыми обмениваются растения. Как и в животном царстве, растениям выгодно предупреждать соседей об опасности, несмотря на энергетические затраты и возможную конкуренцию со стороны соседей. Такое поведение, вероятно, позволяет растениям приспособиться к ситуации.

Несколько лет назад ботаники описали ранее неизвестный способ защиты пустынных растений от травоядных. Растения вырабатывают клейкий секрет, который покрывает поверхность стебля, черешков и листьев растений. На него налипает поднятый ветром песок, что создает эффект наждачной бумаги для зубов животных.

nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Три причины, по которым мужчина не признается в любви 

«Ты меня любишь? Ну, скажи, ты любишь меня?»
Подробнее »»

Эксперты раскрыли, чем важна мускулатура для мужчин после 45 лет

Если в возрасте после 45 лет мужчины не поддерживают свои мышцы упражнениями и их мышечная масса уменьшается, это может грозить им заболеваниями сердца и сосудов, включая инсульты и инфаркты.
Подробнее »»

О каких недугах может говорить резкое повышение температуры

Ученые объяснили, резкое повышение температуры, потливость, ухудшение самочувствия может сигнализировать об опасных заболеваниях.
Подробнее »»

Названы полезные свойства куриного бульона при простуде

Польза куриного бульона не заканчивается только на лечении простуды.
Подробнее »»

Немеют руки по ночам: какие нарушения могут за этим стоять?

Ночное онемение рук может возникнуть абсолютно в любом возрасте. Его основной причиной являют проблемы в шейном отделе позвоночника, но также за онемением руки по ночам могут стоять и другие нарушения, например, болезни сердца.
Подробнее »»

Читайте также:
19.11 - 12:41

Стоит ли покупать гипоаллергенные корма для кошек

Домашние питомцы — существа весьма милые, которые очень часто становятся полноценными членами вашей семьи
Подробнее »»

19.11 - 12:34

Бактоблис – респираторный пробиотик для защиты здоровье вашего малыша надолго и надежно

К большому сожалению, огромное количество родителей на сегодняшний день сталкиваются с проблемой частой заболеваемости своего малыша, когда ведут его впервые в детский сад
Подробнее »»

19.11 - 12:33

Исследование опровергло пользу омега-3 при депрессии и других заболеваниях

Жиры омега-3 широко пропагандируется во всем мире как средство защиты от повышенной тревожности и депрессии, однако новое исследование ученых опровергает это.
Подробнее »»

19.11 - 12:26

Голодать или налегать на фрукты? Объясняем, как помочь ослабленному организму

Это возможно благодаря новым технологиям.
Подробнее »»

19.11 - 11:59

14 полезных секс-терминов для тех, кто хочет лучше понимать своего партнера в постели 

Если вы хотите быть сексуально образованным человеком и с полуслова понимать своего партнера в постели (а может и научить его некоторым интересным вещам), то вам необходимо повысить свою эрудицию, а заодно и пополнить словарный запас.
Подробнее »»

19.11 - 11:30

Горький шоколад: названы главные полезные свойства

Доказано, что чем больший процент содержания какао-бобов, тем выше полезные свойства горького шоколада.
Подробнее »»

19.11 - 10:49

Стопы могут сигнализировать об опасных заболеваниях - врачи

Хотя в большинстве случаев неприятные ощущения в стопах, включая покалывание и жжение, возникают из-за переутомления и перегрузок, иногда они могут оказаться симптомами опасных нарушений вплоть до диабета и ВИЧ.
Подробнее »»

19.11 - 10:27

Бактерии на кухонных губках – это нормально

Огромное число бактерий на кухонных губках — это абсолютно нормально, заявил ученый-микробиолог Илья Сережкин.
Подробнее »»

19.11 - 09:31

Какой уход нужен рукам зимой?

В холода рукам требуется особый уход. Ведь морозы делают своё дело: кожа рук становится сухой, обветренной, красной, раздражённой. Иными словами, руки будут выглядеть не лучшим образом.
Подробнее »»

19.11 - 09:23

Этот сухофрукт особенно полезен для здоровья сердца

Ученые утверждают, что финики является универсальным продуктом питания.
Подробнее »»

19.11 - 08:30

8 продуктов, которые нельзя употреблять при ОРВИ

Голодать или налегать на фрукты? Объясняем, как помочь ослабленному организму
Подробнее »»

19.11 - 08:21

Названы самые распространенные причины жжения в стопах

Актуальная проблема для многих
Подробнее »»

19.11 - 07:57

4 причины из-за которых сложно встретить и удержать любовь 

Вы когда-нибудь задумывались над тем, почему вы одиноки и не можете найти любовь?
Подробнее »»

19.11 - 07:15

Выделения тела: о чем говорит изменение их цвета и текстуры?

Выделения из носа, кровь, моча, сперма могут внезапно начать выглядеть иначе или странно пахнуть.
Подробнее »»

19.11 - 06:34

Артрит: найдено вещество, останавливающее разрушение костей

Вещество кверцетин может помочь остановить разрушение костей у пациентов с ревматоидным артритом и облегчить испытываемые ими болезненные симптомы.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...