Рослини попереджають своїх близьких родичів про напад комах-шкідників

При пошкодженні листогризучих комахами рослини посилають сигнал SOS - виділяють летючі речовини, що попереджають сусідів про можливий напад. Ті у відповідь посилюють засоби хімічного захисту, роблячи свої листя менш привабливими для шкідників. Але чи здатні рослини відрізняти сигнали, послані найближчими родичами, від сигналів, які були надіслані іншими, несумісними рослинами того ж виду? На це питання тепер можна відповісти ствердно. Дослідники з Каліфорнійського університету на прикладі полину Artemisia tridentata показали, що найсильніша захисна реакція спостерігалася на пошкодження рослин, що відносяться до того ж клону.

Дослідження останніх років виявили наявність у рослин дивовижною системи сигналізації за допомогою летючих речовин, які вони виділяють у відповідь на пошкодження комахами. Сигнали ці можуть бути адресовані як рослинам, так і комах.

Наприклад, рослини тютюну (Nicotiana tabacum), погризені гусеницями метелика-совки (Heliothis virescens), утворюють леткі речовини, які приваблюють нападників на цих гусениць наїзників (див .: CM de Moraes et al. Herbivore-infested plants selectively attract parasitoids // Nature . 1998. V. 393. P. 570-573). Іншими словами - рослини звуть на допомогу ворогів своїх ворогів. Причому відбувається це тільки в денний час, коли активні наїзники. А ось вночі рослини тютюну, пошкоджені гусеницями совок, виділяють кілька інші речовини, що відлякують самок того ж виду совок, які літають поруч в пошуках місця для відкладання яєць. Таке відлякування зайвих нахлібників дозволяє послабити конкуренцію між гусеницями, а заодно і зменшити шкоду, що наноситься комахами рослині.

Летючі речовини можуть виконувати роль і сигналів SOS, за допомогою яких погризені комахами рослини попереджають інші рослини про можливу небезпеку. Отримавши такий сигнал, рослини можуть виставити додаткові ешелони хімічного захисту, зробивши своє листя менш привабливими для шкідників. Наприклад, в листі полину у відповідь на летючі речовини, виділені сусіднім пошкодженим рослиною того ж виду, підвищувалася активність ферменту поліфенолоксідази. Цей фермент відомий тим, що, потрапивши в кишечник комахи, починає взаємодіяти з фенольними сполуками (які завжди містяться в рослинній їжі), і в результаті цієї взаємодії незамінні амінокислоти, такі потрібні комасі, стають для нього просто недоступними (див .: R. Karban et al. Herbivore damage to sagebrush induces resistance in wild tobacco: evidence for eavesdropping between plants // Oikos. 2003. V. 100. P. 325-332).

Оскільки еволюція надзвичайно егоїстична - спрямована на підтримку своїх власних, а не чужих генів (не дарма ж Річард Докінз назвав свою книгу «Егоїстичний ген» (The selfish gene), - попереджати про небезпеку рослинам вигідно тільки своїх найближчих родичів. Правда, відомо, що рослини можуть «підслуховувати» сигнали, для них не призначені, але наскільки це явище поширене, говорити поки рано.