Один из худших в мире сельскохозяйственных вредителей «сбивает» сигналы тревоги растений, обезвреживая их и не оставляя шанса подготовиться к нападению.
Когда насекомые кусают растения, последние издают «химический крик» - коктейль летучих соединений, которые разносятся по воздуху.
Некоторые соединения сдерживают вредителей напрямую, путая или отталкивая их. Другие косвенно защищают растения, призывая на помощь хищных муравьев или ос-паразитоидов. Третьи поднимают тревогу в тех частях растения, которые еще не атакованы, и активиризуют их оборону.
Химические сигналы могут распространяться на целые поля, предупреждая другие растения приготовиться к атаке. Люди не воспринимать эти сигналы, но для растений они так же очевидны, как для нас вой сирены.
Ученые Пэн-Цзюнь Чжан и Сяо-Пин Ю из Китайского университета Цзилиан рассказали, как один из худших сельскохозяйственных инвазивных вредителей в мире - белокрылка - может взломать эту систему связи.
Когда белокрылки кусают растения, они каким-то образом изменяют сигналы предупреждения растения, чтобы они передавали информацию о неправильной угрозе. Обманутые соседние растения выбирают неправильную защиту и становятся более восприимчивыми к белокрылкам.
Вот почему белокрылка так разрушительно агрессивна. Ежегодно вредитель наносит ущерб в миллиарды долларов и питается примерно 500 видами растений - тыквы, огурцы, хлопчатник, дыни, баклажаны, капуста и т.д. Где бы не появилась белокрылка, она истощает питательные вещества у своих хозяев, покрывая их листья липкой жидкостью, которая способствуют росту плесени и заражению болезнями.
Родом из Африки, белокрылка распространилась по всему миру за последние два столетия.
Если говорить максимально просто, у растений есть две основные защитные системы: одна для насекомых и других животных, поедающих растения, а другая для патогенных микроорганизмов. Первая основывается на жасмоновой кислоте, гормон, который запускает производство инсектицидных токсинов.
Вторая основывается на салициловой кислоте, другом гормоне, который запускает производство противомикробных препаратов, или жестких молекул, которые забаррикадируют клетки растения против осаждающих микробов.
В 2007 году Соня Сарате и Луиза Кемпема из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что белокрылки вызывают неправильную защиту – растения производят антимикробную салициловую кислоту вместо инсектицидной жасмоновой кислоты.
Теперь китайские ученые повторили и расширили опыт. Они поместили растения томата в отдельные стеклянные камеры, соединенные трубками для воздухообмена между ними.
Если первое растение заражали гусеницами, второе усиливало защиту от насекомых. И когда гусеницы нападали на это второе растение, они росли медленнее.
Но если первый томат заражали белокрылкой, все переворачивалось с ног на голову. Растений источало совершенно другой воздушно-капельный коктейль, который заставлял соседа отказаться от инсектицидной защиты от насекомых и увеличить выработку противомикробного компонента.
И когда личинки белокрылки оказывались на том дезинформированном томате, они прекрасно росли – и даже быстрее, чем на растениях, которые вообще не получали предупреждений.
Пока неизвестно, как именно белокрылки взламывают сообщения растений, но последствия очевидны.
Просто укусив растения, белокрылки могут превратить окружающие растения в идеальных хозяев для следующего поколения белокрылок.
«Это очень интересное и важное открытие», - говорит Петра Бликер из Амстердамского университета. По словам Бликера, хотя личинки белокрылки получают лишь небольшое преимущество на соседних растениях, этот небольшой эффект может складываться в пользу популяции вредителей во времени и пространстве. Было бы интересно провести более масштабный эксперимент, чтобы увидеть, как эти испорченные сообщения разносятся по всему полю или теплице, отметил он.
Возможно, ученым удастся в будущем переиграть белокрылку путем селекции или модификации растений, который бы давали адекватный ответ при нападении вредителя.
