О чем думают растения? Тайная жизнь, скрытая от посторонних глаз

Но если, несмотря на неприятный вкус, насекомое продолжает поедать листья или если к столу прибывают новые гости, растения бывают вынуждены применять более суровый подход. В одних случаях они синтезируют «устрашающие» химические вещества во всех листьях и выделяют в воздух летучие молекулы, чтобы предупредить соседей о необходимости обороны. В других они могут… послать за подкреплением!

Враг моего врага – мой друг

Каждый новый день является свидетельством продолжающейся 400 миллионов лет битвы за существование между растениями и растительноядными организмами. Безусловно, самая многочисленная группа растительноядных организмов – это насекомые, для которых растения являются прекрасным источником пищи и средой обитания с самыми разнообразными экологическими условиями. Бесконечные конфликты оказывают сильнейшее селективное давление, определяющее эволюцию и растений, и насекомых, и контролирующее их распространение во времени и в пространстве.

Для защиты от насекомых растения изобрели несколько специфических механизмов, а насекомые, со своей стороны, тоже не ленились и разрабатывали все новые и новые стратегии нападения. Это бесконечная гонка вооружений, вызванная параллельной эволюцией растений и растительноядных животных – двух групп враждующих существ, которые в результате постоянных столкновений очень хорошо друг друга изучили.

Вам никогда не приходилось видеть на упаковке салата надпись «Произведено в условиях интегрального подхода к уничтожению вредителей»? Эта фраза означает, что производитель решил сократить использование пестицидов и завез на свои поля естественных врагов растительноядных насекомых, уничтожающих салат. Такие поля не опрыскивают пестицидами, а предоставляют во владение врагам вредителей салата, которые либо уничтожают вредителей, либо как минимум вызывают их на борьбу, отвлекая от растений. Это весьма разумный подход, хотя осуществить его достаточно сложно, поскольку требуется поддерживать равновесие между популяциями насекомых. Суть этого подхода можно выразить фразой «враг моего врага – мой друг».

В естественных условиях многие растения защищаются с помощью этой стратегии: они просят подкрепления у врагов свих врагов, привлекая их с помощью летучих химических веществ, и платят им за помощь. Эта стратегия дает отличные результаты без значительных энергетических затрат.

Вот конкретный пример: лимская (луновидная) фасоль. При заражении прожорливым клещом Tetranychus urticae растения фасоли выделяют смесь летучих химических веществ, привлекающих другого клеща,

Phytoseiuluspersimilis, который является хищником. Этот клещ специализируется на поедании клещей «вегетарианцев» и быстро уничтожает всю их популяцию – интересный пример сотрудничества между животными и растениями, иллюстрирующий удивительную способность растений фасоли распознавать агрессора и звать на помощь его биологического врага.

Часто ли животные ведут себя подобным образом? А вот среди растений на это способны многие, включая кукурузу, томаты и табак.

История с кукурузой

Мы видели, как ведет себя растение, когда его листья подвергаются нападению со стороны растительноядных животных. Но что происходит, если агрессор нападает не на листья, а на корни? Характерный пример – поведение кукурузы. На протяжении многих лет поля кукурузы в США уничтожались жуком Diabrotica virgifera, который откладывает личинок на корнях и уничтожает молодые растения, не способные себя защитить (финансовые потери в результате этого нашествия оценивались в сотни миллионов долларов). Таким образом, кажется, что растения кукурузы защищаются весьма неуклюже. Однако это не их вина!

Самые старые европейские сорта кукурузы и дикие виды (каждый – продукт очень длительного отбора) чрезвычайно сильно отличаются от современных сортов и прекрасно защищаются от диабротики. Это мы – ненамеренно и по незнанию – в результате селекции новых высокоурожайных сортов с более крупными початками вывели растения, не способные себя защитить. Когда жук откладывает личинки на корни кукурузы старых сортов или диких видов, растения выделяют вещество под названием кариофиллен, единственная функция которого заключается в привлечении мелких червей (нематод), любящих полакомиться личинками диабротики. Поедая личинок, нематоды спасают растения.