Но и вредители культур тоже постоянно адаптируются. Можно ли помочь растениям в этой борьбе при помощи эфирных ароматических соединений?

Растения ведут постоянную химическую войну. Они находятся в нижней части пищевой цепи, но в отличие от животных, не могут убежать или притвориться мертвыми, когда им угрожают. Все, что они могут сделать, это бороться. Таким образом, растения превратились в удивительных химиков, способных производить более 300 000 комплексных соединений, известных как вторичные метаболиты

Кофеин и никотин - примеры таких метаболитов. Они используются для непосредственного нападения на атакующих хищников - в первую очередь, на насекомых, чьи личинки питаются растениями.

Но некоторые из этих летучих химических веществ используются в непрямой оборонительной стратегии, что тоже интересно.

Когда личинка насекомого жует лист, растение выделяет в воздух комбинацию химических веществ, привлекая на поле битвы паразитических ос.

Осы парализуют личинок насекомых и откладывают на них яйца. Личинки осы, которые выводятся из яиц, питаются и в конечном итоге убивают личинок насекомых. Таким образом, растения уменьшают общую популяцию своего хищника посредством химической сигнализации врагу врага.

Такие экологические взаимодействия, включающие три уровня пищевой цепи, известны как тритрофические взаимодействия.

В то время как большинство факторов во взаимодействии урожай-вредитель-оса хорошо изучены, до сих пор подробно не изучалось влияние летучих химических веществ растений на самих вредителей.

Пытаясь ответить на этот вопрос, эколог Энакши Год и доктор Радхика Венкатесан из Национального центра биологических наук (NCBS) в Бангалоре, Индия, обнаружили, что защитные химические вещества растения неожиданно повышают… иммунитет вредителей.

«Это похоже на гонку вооружений», - говорит доктор Венкатесан, говоря о том, что все игроки в экосистеме постоянно развивают адаптацию друг к другу.

Клещевина, хлопчатник и капуста против совки

В своих исследованиях доктор Венкатесан и Гош рассмотрели взаимодействие между популярными индийскими культурами – клещевиной, хлопчатником и капустой – с их хищниками – личинками совки, а также с паразитической осой Bracon brevicornis, которая является уже врагом совки.

Совки атакуют не менее 120 видов культурных растений, нанося большой урон сельскому хозяйству.

Группы личинок подвергали воздействию шести различных типов летучих химических веществ, вырабатываемых клещевиной, хлопчатником и капустой.

Была также контрольная группа, свободная от воздействия эфирной растительной химии.

Затем осам позволяли взаимодействовать с личинками.

Осы явно отдавали предпочтение необработанным насекомым. Кроме того, у личинок, подверженных воздействию летучих веществ, проявлялась более высокая устойчивость к яду осы, отсроченный паралич и более агрессивный ответ на яйца паразитоида.

Иммунный ответ у личинок совки также изучался на клеточном уровне путем изучения клеток крови, известных как гемоциты.

Гемоциты ответственны за нападение на патогены и другие инородные тела. Существуют различные типы клеток гемоцитов. Каждый выполняет определенную функцию. Повышенный иммунитет означает не только увеличение количества, но и выработку правильных гемоцитов.

Было отмечено, что количество и разнообразие гемоцитов в личинках, подвергшихся воздействию, было намного выше, чем в контрольной группе.

Ученые обнаружили, что рост иммунитета у личинок также делает их устойчивыми к бактериям, таким как Bt (Bacillus thuringiensis). Это потому, что, в отличие от иммунитета млекопитающих, иммунитет у насекомых не является специфическим. Следовательно, воздействие летучих веществ растений повышает их общий иммунитет.

Что это значит?

Медленный рост - это цена, которую растения платят за усиленную защиту.

Базилик священный (или тулуси) является отличным примером растения с сильной химической защитой, но развивается оно очень медленно.

С другой стороны, современные сельскохозяйственные культуры растут быстро, но имеют слабую защиту. Монокультура усугубляет ситуацию, помогая в эволюции узкоспециализированных насекомых, устойчивых к защитным химическим веществам культуры.

«Создавая специальные культуры, мы также создали специальных насекомых, которые могут перекрывать защитные свойства растения и успешнее атаковать их», - говорит доктор Венкатесан.

Авторы исследования отмечают, что одномерный подход к борьбе с вредителями не является устойчивым.

В настоящее время мы либо распыляем биологические пестициды, такие как Bt, либо выпускаем паразитических ос, чтобы избавиться от вредителей. Но это только приводит к повышению иммунитета у вредителей и не является эффективным средством в долгосрочной перспективе.

И важно понять, как именно эфирные химические вещества повышают устойчивость у вредителей и можно ли, в конечном итоге, людям позаимствовать эту практику. В традиционной медицине издавна применяют определенные ароматы для повышения иммунитета, но что скажет наука?

(Источник: www.thebetterindia.com).