Поврежденная жуками кукуруза зовёт на помощь нематод
За последние годы были получены убедительные свидетельства того, что некоторые растения при повреждении их насекомыми-фитофагами выделяют во внешнюю среду специфические летучие вещества, привлекающие хищников или паразитов – естественных врагов этих самых фитофагов. До настоящего момента все описанные случаи подачи сигналов растениями наблюдались при поедании животными надземных частей растений - стеблей и листьев. Однако недавно группа ученых во главе с Сергио Расманном из университета г. Невшатель (Швейцария) обнаружила1, что «звать на помощь врагов своих врагов» растения могут и при повреждении корней. Этим исследователям удалось показать, что если обитающие в почве личинки жука Diabrotica virgifera (в отечественной литературе его называют «западный кукурузный жук») начинают поедать корни кукурузы, то в почву выделяются специфические вещества (прежде всего E-бета-кариофилен), привлекающие личинок нематод (круглых червей) Heterorhabditis megidis. Личинки этих нематод на определенной стадии своего развития не питаются, а заняты поисками будущего хозяина. Обнаружив такового (в данном случае личинку жука Diabrotica), они проникают внутрь ее тела через естественные отверстия (рот, анус, дыхальца), и привносят туда симбиотических (для нематод) бактерий, которых содержат в специальной капсуле. Бактерии быстро размножаются внутри личинки, вызывая ее гибель. При этом содержимое личинки превращается в жидкую кашицу, наполненную бактериями. Питаясь этими бактериями внутри погибшей личинки жука, нематоды успешно завершают цикл своего развития. В лабораторных опытах Расманн и его коллеги обнаружили, что выделение корнями кукурузы кариофилена происходит только при повреждении их личинками жука. Выяснилось также, что особенность эта не универсальна: она присуща старым европейским сортам кукурузы и одному из ближайших диких родственников кукурузы - Zea mays parviglumis. А вот новые американские сорта кукурузы, все больше культивируемые сейчас в Европе, не вырабатывают кариофилен в ответ на нападение жуков, и соответственно, сильно ими повреждаются. Проблема оказалась очень важной с чисто практической точки зрения, поскольку Diabrotica – уроженец Америки, переселившись недавно в Европу, превратился здесь в очень серьезного вредителя. Эксперименты на опытных делянках показали, что зараженность личинок жуков Diabrotica нематодами при использовании старых сортов кукурузы в 5 раз выше той, что наблюдается для новых сортов, не вырабатывающих кариофилен. Если же в почву вокруг таких менее защищенных растений непосредственно внести E-бета-кариофилен, то зараженность личинок жуков нематодами возрастает в 2 раза по сравнению с контролем. Авторы обсуждаемой работы подчеркивают, что при селекции новых сортов кукурузы необходимо уделять особое внимание на их способность вырабатывать E-бета-кариофилен и другие вещества, служащие для привлечения естественных врагов насекомых-фитофагов, повреждающих эти растения.
© Гиляров А.М.,
доктор биологических наук
Москва
1 Rasmann S., Kollner T.G., Degenhardt J., et al. // Nature, 2005. Vol. 434. P. 732-737.
|
