Как вредители и бактерии становятся сообщниками

В течение жизни растению приходится защищаться от враждебных организмов, таких как бактерии, грибки и животные-вредители. Зачастую их атаки никак не связаны между собой, но, как показывает исследование Токийского университета, иногда вредоносные организмы объединяют усилия, чтобы обойти защиту растения.

Значительную часть вредителей составляют личинки и взрослые особи насекомых, питающиеся листьями и побегами. Чтобы переварить пищу, они выделяют специальные ферменты, разрушающие растительные ткани. Растения, в свою очередь, выделяют белки, нейтрализующие действие ферментов, что помогает им защититься. Неудивительно, что насекомым пришлось вступать в симбиоз с другими организмами. Например, пищеварительный секрет колорадского жука населен бактериями, способными подавлять защитные реакции растений.

Японские ученые решили проверить, прибегает ли к этой же стратегии азиатская хлопковая совка (Spodoptera litura) — опасный вредитель, обитающий в Азии и Океании и поражающий множество важных культурных растений.

В ходе опыта исследователи наносили на модельные растения пищеварительные ферменты совки. В одном случае секрет насекомого был стерилен, в другом, наоборот, содержал все характерные микроорганизмы. Когда на растение начали действовать «чистые», стерилизованные ферменты, растение активировало гены, отвечающих за защиту, и начало выработку оксилипинов — веществ, помогающих противостоять инфекциям. У растений же, обработанных ферментами с бактериями все было не так гладко: микробы препятствовали работе генов защиты. Также они вырабатывали салициловую и абсцизовую кислоты, препятствующие выделению оксилипинов.

Этот опыт доказывает предположения ученых о том, что совка использует ту же стратегию, что и множество других вредителей. Дальнейшее исследование показало, что основным «сообщником» совки является бактерия Staphylococcus epidermidis. Примечательно, что эта бактерия довольно распространена и является частью микрофлоры многих живых существ, включая человека.

По словам исследователей, знание стратегий нападения помогает быть готовыми к ним и защищать растения должным образом, разрабатывая новые способы защиты.