Растения используют биочасы для защиты от насекомых

Растение арабидопсис приспособило свои биологические часы для предсказания времени атак насекомых на его листья и "включения" в это время суток генов, отвечающих за сборку веществ с отвратительным вкусом, которые отпугивают членистоногих вредителей, заявляют американские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Биологические ритмы и задающие их генетические "часы" играют важную роль в жизни всех растений. Они управляют цветением, плодоношением, активностью клеток во время дня и ночи и прочими периодическими процессами. По современным оценкам, биочасы управляют примерно третью генов в геноме ближайшего родственника капусты, арабидопсиса (Arabidopsis thaliana). Функция большинства из них остается загадкой для биологов.

Группа ученых под руководством Джанет Браам (Janet Braam) из университета Райс в городе Хьюстон (США), изучая поведение гусениц капустной совки (Trichoplusia ni) в присутствии нескольких кустов арабидопсиса, обнаружила еще одну задачу, которую решают биочасы - борьбу с насекомыми.

Браам и ее коллеги заметили, что арабидопсис выделяет большое количество жасмината, гормона защиты от насекомых, в строго определенные часы вечера. В это же время гусеницы одного из главных вредителей крестоцветных растений - капустной совки - начинают свой ужин.

Ученые предположили, что растение управляет активностью своих оборонительных систем при помощи биологических часов. Для проверки гипотезы они вырастили две группы арабидопсиса, поместив их в теплицы с контролем циклов дня и ночи. Растения из первой популяции жили по времени местного часового пояса, а вторые - по часам другой стороны Земли.

В каждую теплицу ученые высадили "десант" из нескольких гусениц совки и проследили за их трапезами. Оказалось, что совки практически не трогали растения из местной популяции по сравнению с теми, которые были выращены в условиях другого часового пояса. Это подтверждает то, что арабидопсис действительно использует биочасы для "включения" защиты от насекомых.

Затем ученые провели аналогичный эксперимент, поменяв гусениц и растения "местами" - теперь они выращивали две "разнопоясных" популяции совок и следили за временем их завтрака, обеда и ужина. Насекомые вели себя примерно так же, как и растения в первом эксперименте. Таким образом, пищевые привычки совок схожим образом управляются биологическими часами.

Выводы ученых подтверждаются тем, что повреждение генов биочасов в геноме арабидопсиса делает его одинаково уязвимым для атак гусениц в любое время суток. Как полагают исследователи, аналогичные механизмы защиты от вредителей и болезней есть и у других растений.

eco.ria.ru