ОТКРЫТ НЕОБЫЧНЫЙ СПОСОБ БОРЬБЫ РАСТЕНИЙ С ГУСЕНИЦАМИ

Колибри у цветка дикого табака, который раскрылся на 12 часов позже обычного (фото Danny Kessler).

Эколог Данни Кесслер (Danny Kessler) из Института химической экологии Макса Планка обнаружил странные взаимоотношения бражников и растения Nicotiana attenuata.

N. attenuata является диким родственником культурного табака. У него два основных вида опылителей: днём цветки посещают колибри, а ночью – бражники видов Manduca quinquemaculata и M. sexta. И всё бы ничего, да только женские особи насекомых подчас подкидывают на листья растений свой выводок.

Через некоторое время из яиц выходят прожорливые гусеницы, и N. attenuata начинает защищаться от их нашествия, сдвигая раскрытие цветков ближе к дневному времени. В результате опылением в основном занимаются непоедающие листья колибри.

Кесслер обнаружил эту необычную особенность почти случайно. Он исследовал табак в период его цветения в 2007 году. Однажды ему понадобилась фотография, на которой запечатлён момент опыления растения.

Обычно оно открывает цветки, когда начинает смеркаться, и оставляет их в таком виде примерно до 9 часов утра. Когда Данни отправился за нужным снимком, он заметил, что цветки выглядели странно и их было как-то уж очень много.

Учёный обратил внимание, что позирующие ему растения заселило невероятное количество гусениц. Поразмыслив немного, эколог пришёл к выводу, что именно паразитирование насекомых привело к сдвигу открытия цветков.

Для проверки идеи Данни и его коллеги решили сначала подбросить гусениц свободным от них растениям. Уже через 8 дней учёные выяснили, что утром были открыты 35% цветков N. attenuata против 11% у нетронутых растений. Тот же самый эффект на табак оказали обманные действия: Кесслер просто надрезал листья и капнул на них секрет, выделяемый личинками насекомых. Получается, что именно сигнальные вещества из "слюны" гусениц инициируют защитную реакцию табака.

Дальнейшие опыты показали: открывающиеся утром цветки становились более привлекательными для колибри. Они испускали меньше вещества бензилацетона, которое нравилось бражникам, в нектаре становилось меньше сахаров, и сам цветок принимал удлинённую форму, более подходящую для клюва колибри.

Больше подробностей о проведённом исследовании можно узнать из пресс-релиза института и статьи в журнале Current Biology.

M. quinquemaculata также известна как томатная гусеница, поскольку она поедает зелень не только табака, но и томатов (на фото справа). Возможно, данное исследование поможет побороться за урожай овоща посредством природных механизмов защиты растений. В случае если будет доказано, что достаточно сделать цветки растений непривлекательными для матерей личинок. (фото с сайтов yardener.com и omafra.gov.on.ca).

"Данные растения боятся, что их атакуют гусеницы M. quinquemaculata или M. sexta. По этой причине они почти полностью меняют свой образ жизни – с ночного на дневной", — подводит итог профессор Ян Бальдвин (Ian Baldwin).

Любопытно, что ранее биологи ничего подобного не наблюдали. Способы борьбы растений обычно ограничиваются производством особых токсинов либо пересылкой сахаров к корням (вместо растрачивания их на новые листья). Форма цветков и время их раскрытия теоретически должны были определяться генетикой табака, но, как видно, и эти показатели можно изменить.

Осталось выяснить, уменьшает ли сдвиг по времени раскрытия цветков количество голодных гусениц на этих растениях (Кесслер не смог проверить это предположение из-за почти полного отсутствия личинок бражников в 2009 году).