Непобедимая белокрылка.

Когда на растение нападает насекомое, растение выпускает в воздух химический коктейль-крик о тревоге из летучих соединений. Некоторые такие коктейли сдерживают вредителей, вводя их в заблуждение или отталкивая. Другие косвенно защищают, привлекая к себе хищных муравьев или ос, добычей которых становится агрессор.

Тревога поднимается даже в тех частях растения, которые еще не подверглись атаке, заставляя его увеличивать оборону и готовиться к защите. Эти же сигналы тревоги могут распространяться по целым полям, предупреждая другие растения о нападении.

Мы не можем воспринимать эти сигналы, но для растений они как звук воющей сирены.

Но Пэн-Цзюнь Чжан И Сяо-Пин Юй из Китайского университета Джилиан в своем исследовании показали, что один из худших в мире сельскохозяйственных вредителей— белокрылка табачная или silverleaf whitefly —может обмануть растения и их систему связи.

белокрылка

Когда белокрылка кусает растение, она каким-то образом меняет сигнал-предупреждение растений об опасности, после чего они начинают передавать ложную информацию о неправильной угрозе.

Обманутые соседние растения реагируют организацией обороны не от этого вредителя и становятся более уязвимы при нападении белокрылок. Эти вредители, заставляя растения передавать ошибочные сигналы, могут сделать растения уязвимыми еще до их прибытия.

Это объясняет, почему белокрылка табачная настолько разрушительно распространена. Она ежегодно наносит ущерб на миллиарды долларов и питается примерно 500 видами растений —кабачками, огурцами, хлопком, дынями, баклажанами, капустой и другими сельскохозяйственными культурами.

белокрылка

Везде, где она появляется, белокрылка уничтожает питательные вещества своих жертв, покрывает их листья липкой жидкостью, которая стимулирует образование и рост плесени, и заражает растения губительными вирусами. Белокрылка табачная появилась два столетия назад где-то в Африке и распространился по всему миру.

Растения имеют две основные системы защиты: одну от насекомых и других животных, питающихся растениями, и вторую от инфекционных микробов. Первая основывается на жасмоновая кислоте, которая вызывает производство токсинов против насекомых и травоядных животных. Вторая – основана на салициловой кислоте - вызывающей производство антимикробных веществ, или молекул особого вида, которые блокируют клетки растения от осаждающих микробов.

В 2007 году Соня Зарате и Луиза Кемпема из Университета Калифорнии в Риверсайде доказали, что белокрылки вызывают у растений неправильную защитную реакцию – как от микробов или на основе салициловой кислоты, а не как от насекомых.

Чжан и Юй расширили это исследование, показав, что эта неправильная несоответствующая реакция может распространяться на целое поле растений.

Команда разместила пары томатов (Solánum lycopérsicum) в отдельных стеклянных сосудах, соединенных между собой трубками, которые позволяли воздуху проходить между ними.

На первом растении было много гусениц, и тогда второе растение укрепило свою защиту от насекомых. Когда гусеницы атаковали второй томат, им было сложнее, и они росли медленнее.

Но если первый помидор был заражен белокрылками, все шло наперекосяк. Растение выпустило коктейль из летучих веществ и вынудило, своего соседа свернуть оборону против насекомых и развернуть противомикробную защиту. Когда личинки белокрылки оказались на том дезинформированном томате, они росли быстрее, чем на растениях, которые вообще не получали никаких предупреждений.

белокрылка

Непонятно, каким образом белокрылки так влияют на растения, но последствия очевидны. Белокрылка табачная не только питается растением, но и делает уязвимыми для следующих поколений белокрылок растения, растущие по соседству.

“Это действительно интересная находка,”- говорит Петра Бликер из Амстердамского университета. Хотя личинки белокрылки получают только небольшое преимущество на соседних растениях, Бликер говорит, что небольшой эффект имеет свойство со временем накапливаться. Было бы интересно провести более масштабный эксперимент, чтобы увидеть, как эти ложные сообщения распространяются по всему полю или в теплице.

"Очень интересно окунуться в этот необычный мир", - говорит Грате из UC Riverside. "Похоже, что белокрылка впереди в гонке вооружений ... но и растения, возможно, учатся бороться с вирусами, которые распространяют белокрылки. "

Если это более серьезная угроза, то возможно имеет смысл для зараженных растений бороться именно с вирусами, а не тратить силы на отпугивание насекомых. "Проблема для растений заключается в том, что это все равно принесет пользу белокрылкам”, - говорит Тед Терлингс из Университета Невшателя, который участвовал в новом исследовании.

Терлингс предполагает, что можно было бы получить преимущество, путем разведения или модификации растений, у которых запускалась бы защита от насекомых в ответ на нападение белокрылки.

Он также ведет пятилетний проект под названием Agriscents, чтобы создать приборы, которые могут услышать химический запах тревоги растений, предупреждая фермеров о заражении в режиме реального времени, прежде чем оно будет очевидно невооруженным глазом.

"Конечная цель состоит в том, чтобы машины анализировали запах растений и информировали фермеров о наличии вредителей”, - говорит Терлингс. "Фермер или робот может затем применить пестицид в нужное время и в нужном месте, задолго до того, как насекомые нанесут слишком большой вред.”

Такая система может создаваться годами, но сейчас уже есть насекомые, которые делают что-то подобное. Это оса encarsia formosa, которая уничтожает популяции личинок белокрылки.

белокрылка

 Чжан и Терлингс обнаружили шесть лет назад, что она улавливает одно из летучих химических веществ, выпущенных зараженными растениями. Белокрылки могут одурачить растения, но они не могут одурачить осу.

Источник