Марсела Арагон Гомес, исследователь из Вагенингенского университета (Нидерланды), посвятила свою научную работу изучению того, как нападение наземных насекомых заставляет растения менять состав микробов у своих корней.
Её ключевой исследовательский проект называется «Корни умоляют о помощи: привлечение микробиома растениями семейства Капустные в ответ на поедание насекомыми». В рамках этой темы в апреле 2026 года вышла её научная статья, подробно описывающая данные механизмы
Главная идея работы Арагон и её коллег заключается в том, что растения используют микробиомы вокруг своих корней (в так называемой ризосфере) как дополнительную иммунную систему и «нанимают» определенные бактерии для защиты.
Когда на надземную часть растения (например, на капусту белокочанную) нападают вредители вроде тли или гусениц, растение не просто обороняется на месте, а призывает свою подземную армию.
Это действительно неочевидный момент, ведь бактерии живут под землей, а вредитель грызет лист наверху. На самом деле микробы ризосферы (зоны вокруг корней) действуют как «тренеры» для иммунной системы растения и как химические заводы.
Вот три главных механизма, как именно изменения в корневом микробиоме помогают растению обороняться от надземных врагов.
1. Включение «режима боевой готовности» (системная устойчивость)
Когда корни привлекают специфических бактерий (например, из рода Pseudomonas или Bacillus), эти микробы слегка «раздражают» ткани корня своими белками. Для растения это сигнал тревоги. Оно запускает процесс, который ученые называют индуцированной системной устойчивостью. Иммунитет всего растения активируется. По всем стеблям и листьям разносится сигнал «быть наготове».
Когда гусеница начинает грызть такой подготовленный лист, растение реагирует в несколько раз быстрее и мощнее, чем обычно: оно выбрасывает в листья защитные токсины и дубильные вещества.
2. Производство токсинов для вредителей
Правильные микробы у корней стимулируют растение вырабатывать специфическую химическую защиту в листьях, о чем мы говорили выше. В случае с семейством Крестоцветных, или Капустных, (которые изучала Марсела Арагон) это приводит к усиленному синтезу глюкозинолатов. Это вещества, которые придают горчице и редису острый вкус.
Для мелких насекомых и гусениц высокая концентрация глюкозинолатов токсична. Попробовав такой лист, вредитель перестает есть и уползает в поисках более «вкусного» и незащищенного растения.
3. Изменение запаха растения
Очень интересный, «шпионский» механизм. Изменение состава микробов у корней меняет метаболизм растения, из-за чего оно начинает выделять в воздух другие летучие органические соединения (простыми словами — меняет свой запах). Этот новый запах улавливают естественные враги вредителей, летят на этот запах, находят гусениц или тлю, грызущих капусту, и уничтожают их. Корневые микробы буквально помогают растению вызвать «службу спасения» с воздуха.
Если говорить просто: растение подкармливает микробов сахаром, а микробы в ответ дают растению химическое оружие и включают его внутреннюю сигнализацию.
Нападение листогрызущих вредителей сложные каскады внутренних гормональных сигналов (в частности, жасмоновую и салициловую кислоты), которые заставляют корень менять химический состав своих выделений (экссудатов).
Исследование доказало, что изменение подземного микробиома напрямую зависит от количества нападающих насекомых:
- При низкой плотности вредителей растение выделяет под землю определённые сахара и кислоты, которые привлекают и «подкармливают» полезные бактерии. Эти микробы активируют иммунитет растения, помогая ему справляться с угрозой.
- При высокой плотности вредителей баланс сигнальных путей растения резко меняется. Это перестраивает состав бактерий в ризосфере совершенно иначе
Арагон исследовала эти процессы на примере нескольких представителей семейства Brassicaceae. Она обнаружила, что способность «звать на помощь» микробов в ответ на атаку насекомых — древняя эволюционная адаптация. Разные родственные виды растений выработали похожие генетические паттерны для вербовки защитных бактерий из почвы.
Источник: Wageningen University & Research.
