Растения реагируют на звук жующих гусениц

Ученые уже доказали, что растения реагируют на музыку, ветер и прикосновения.

Теперь двое исследователей использовали аудио- и химический анализ, чтобы продемонстрировать, как растения отвечают на вибрации, создаваемые жующими насекомыми.

Результаты интересного исследования, опубликованные в журнале Oecologia, могут быть полезны в сельском хозяйстве, и не только.

Исследование провели Хейди Аппель (Heidi Appel), ведущая научная сотрудница из отделения по изучению растений, и Рекс Кокрофт (Rex Cocroft), профессор отделения биологических наук Миссурийского университета (США).

По словам доктора Аппель, предыдущие исследования показали, что растения способны воспринимать акустическую энергию, включая музыку. Это стало первым доказательством защитного ответа растений на вибрации окружающей среды, который приводит к изменениям в метаболизме растительных клеток и помогает уберечься от природных врагов.
Эксперимент с лазерными лучами
Для своего исследования ученые использовали гусениц маленькой бабочки Pieris rapae и цветущее растение Arabidopsis thaliana, принадлежащее к семейству капустных (Brassicaceae). Это растение очень часто используется учеными в качестве модели для биомедицинских исследований.

Ученые поместили гусениц на растение и измеряли создаваемые ими вибрации при помощи контактного микрофона. Но в этом случае сенсор микрофона оказался слишком тяжелым для маленьких листьев растения, поэтому команда решила переключиться на лазерные технологии. Лазерный луч записывал издаваемые гусеницами звуки, позволив свести к минимуму контакт с самими листьями.

Исследователи также могли вывести полученный сигнал на динамики, поэтому человеческое ухо может услышать странные шумы, которые создает жевательный аппарата маленьких насекомых. Затем, на второй стадии исследования, они дали «послушать» эти звуки растениям, проигрывая их в абсолютной тишине.
Растения вырабатывали больше горчичных масел против вредителей
Когда растения из основной группы «прослушали» звуки опасных вредителей, они начали секретировать больше горчичных масел, чем растения из группы контроля. Эти вещества помогают бороться с гусеницами.

Ученые заключили, что растения развили защитную способность различать вибрации, производимые жевательным аппаратом опасных вредителей. Теперь команда планирует изучить, как именно растения воспринимают вибрации, как они выбирают важные сигналы и как активируют защитные механизмы в ответ на сигнал об опасности.

Доктор Аппель говорит, что гусеницы уползают прочь, когда чувствуют большую концентрацию защитных химических веществ, поэтому эти вибрации можно будет использовать в сельском хозяйстве, чтобы стимулировать защитные свойства культурных растений.

Исследование американских ученых финансировалось Национальным научным фондом США.

medbe.ru