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, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: