Стресс известен как «болезнь-убийца», и у людей он может привести к повышенному риску неизлечимых проблем, таких как сердечный приступ или инсульт. Но теперь исследование, проведенное Техасским университетом в Сан-Антонио (UTSA) и опубликованное в последнем выпуске журнала «Растения», показывает, что стресс в царстве растений гораздо менее разрушительен для растений, чем для человека.
Согласно исследователям-биологам, растения, подвергшиеся нападению, немедленно выделяют соединения, известные как «летучие вещества зеленых листьев» или GLV, которые подпитывают себя, а также другие растения поблизости. Эти соединения успешно защищают растение, лишь временно подавляя его рост.
«Когда мы, люди, болеем, мы также слабеем», - утверждает Юрген Энгельберт, доцент кафедры биологии UTSA. «Мы не можем одновременно быть физически активными и бороться с болезнью. Мы также наблюдали то же самое явление у растений».
Разница, однако, заключается в том, что эта защита с помощью GLV обходится растению гораздо меньше в плане времени восстановления и ингибирования роста, чем эквивалентные стрессы у людей. Следовательно, растения могут отбиваться от атак, а затем продолжать расти с приемлемой скоростью, практически без каких-либо негативных последствий, наблюдаемых у людей.
GLV - это, по сути, «зеленый» аспект и запах растений, и они хорошо задокументированы как защитные механизмы. Когда растение подвергается нападению любого травоядного, включая насекомых или вредителей, оно временно выделяет химические соединения, которые могут помочь отразить заражение или привлечь хищников атакующего травоядного. В некоторых случаях завод будет продолжать производить более сложные GLV через несколько дней после первоначальной атаки.
Энгельберт и его коллеги-исследователи UTSA подвергли проростки кукурузы на разных стадиях роста воздействию этих защитных соединений. После воздействия они заметили, что растения остановили свой рост в среднем на 20 процентов, пока они были сосредоточены на «защите». Однако исследователи также заметили, что после нескольких дней без дальнейшего воздействия растения смогли компенсировать изменения и снова начать расти.
«Если больше не будет угрозы со стороны травоядных или питания растений, то они могут снова вкладывать метаболическую энергию в рост. Если травоядные по-прежнему будут, то растения будут продолжать инвестировать в защиту», - заключает Энгельберт..
Растения должны использовать множество стратегий, чтобы обеспечить выживание. В отличие от животных, они не склонны убивать своих врагов, потому что во многих случаях им нужны те же нападающие, чтобы помочь им опылить.
Точный механизм, используемый растением для производства метаболических ресурсов для временной защиты ГЛВ во время атаки, до сих пор не известен. Тем не менее, способность растения быстро компенсировать рост после развертывания GLV дает представление об устойчивости растения.
Недавние оценки показывают, что ожидается снижение урожайности на 10-25 процентов из-за более теплого климата и последующего увеличения популяций насекомых. Исследователи UTSA будут продолжать уделять внимание процессам, происходящим в GLV, чтобы помочь лучше понять будущее продовольственного снабжения нашей планеты.