Растения манипулируют круглыми червями, используя их же феромоны — Naked Science
8 минут
София Жаботинская

Растения манипулируют круглыми червями, используя их же феромоны

Оказалось, что растения используют химический «язык», чтобы отгонять от себя вредителей-нематод, обманывая этих червей, планировавших обманывать сами растения.

Эти корни томатов были заражены южными нематодами (Meloidogyne incognita). В местах, где они питаются, микроскопические круглые черви образуют галлы, которые мешают растениям нормально развиваться и плодоносить.
Эти корни томатов были заражены южными нематодами (Meloidogyne incognita). В местах, где они питаются, микроскопические круглые черви образуют галлы, которые мешают растениям нормально развиваться и плодоносить /©B TI/Murli Manohar

Крошечные круглые черви нематоды — признанные сельхозвредители. Обосновываясь в корнях различных культур, они получают там гостиницу с полным пансионом, а фермерские хозяйства во всем мире — миллиардные убытки. Однако ученые обнаружили у растений суперспособность, которая может оказаться ключом к новым методам борьбы с этими паразитами. Статью о своем исследовании авторы опубликовали в Nature Communications.

Что делать, если на тебя нападают, а ты прикован к месту и не можешь убежать или уничтожить противника? Убедить его убраться подобру-поздорову. Ученые из Института Бойса Томпсона выяснили, что растения не просто воспринимают и имитируют «запах» нематод. По словам ведущего автора Фрэнка Шредера, они распознают систему коммуникации нематод и внедряются в нее, изучая систему сигнальных веществ, как мы учим иностранный язык. После этого растение развивает своего рода пропагандистскую деятельность, убеждая нематод, что «здесь скверное место».

Черви производят и выделяют для связи друг с другом группу химических веществ, называемых аскарозидами. Для своих оборонительных целей растения метаболизируют аскарозиды и выделяют метаболиты обратно в почву.

Более ранняя работа показала, что аскарозид ascr#18, секретируемый нематодами, заставляет растения усиливать защиту. При этом вещество со временем исчезало из почвы. Ученые сопоставили эти данные с тем фактом, что растения могут модифицировать метаболиты вредных организмов, и предположили: возможно, растения и нематоды взаимодействуют посредством передачи сигналов малыми молекулами и изменяют сообщения друг друга.

Для проверки команда обработала ascr#18 три вида растений — резуховидку, пшеницу и томат. Затем ученые сравнили соединения этих растений и растений тех же видов из контрольной, необработанной группы. Они идентифицировали три метаболита ascr#18, самым распространенным из которых был ascr#9. Эти три метаболита обработанные томаты и резуховидка выделяли обратно в почву. При этом «купаж», состоящий из 90% ascr#9 и 10% ascr#18, попадая в почву, связан с массовым уходом нематод от корней растения и уменьшением масштабов инвазии паразита.

Команда выдвинула гипотезу, что нематоды в почве воспринимают эту смесь как сигнал, посылаемый уже зараженными нематодами растениями: раз растение уже обжито, стоит поискать другое место, чтобы не перенаселять прежнее. Черви могли эволюционировать, чтобы использовать метаболизм растений и заставить их, посылая этот сигнал, помогать своим врагам. Растения, в свою очередь, могли эволюционировать, чтобы подделать сигнал, чтобы казаться настолько сильно зараженным, насколько это возможно, тем самым обманывая потенциальных захватчиков.

Ученые отмечают, что растения могут иметь схожие виды химической связи и с другими вредителями. Это открывает перспективы для создания экологичного метода борьбы с различными сельскохозяйственными паразитами. Будущие исследования могут найти наиболее подходящий вариант используемых веществ. Авторы отмечают, что вреда для культур, их урожайности или пищевых свойств быть не должно, так как аскарозиды, например ascr#18, в основном стимулируют растение быстрее и сильнее реагировать на патоген, а не вызывать широкопрофильный защитный ответ, который мог бы, скажем, угнетать их рост.

Исследователи особо отметили, что растения метаболизируют ascr#18 через пероксисомальный путь β-окисления — систему, сохраняющуюся у многих видов растений. «Эта статья раскрывает древнее взаимодействие, — объясняет Шредер. — Все нематоды производят аскарозиды, и у растений были миллионы лет, чтобы научиться манипулировать этими молекулами. Растения не пассивные зеленые объекты. Они являются активными участниками интерактивного диалога с окружающей средой, и мы продолжим расшифровывать этот диалог».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

Вчера, 11:36
3 минуты
Ольга Иванова

Причем древние породы оказались менее чувствительны к отношениям с владельцем, чем молодые.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: