Как томаты могут заставить вредителей самоуничтожаться

Представьте, что обычный помидор — не просто пассивный овощ, а гениальный тактик, способный превращать врагов в каннибалов! А теперь представьте, что таких томатов целая промышленная теплица…

Звучит как сценарий фантастического фильма, но это лишь на первый взгляд кажется фантастикой. Но это не фантастика, а открытие биолога Джона Оррока из Висконсинского университета, которое способно перевернуть наши представления о том, как растения используют свои гены для самообороны, превращая врагов в союзников своей защиты.

Роковые гусеницы

Чтобы выяснить механизм превращения вредителя томатов в их почти что их защитника, учёные провели эксперимент.

В эксперименте ученые взяли 40 растений томата вида Solanum lycopersicum. Их разделили на группы и опрыскивали четырьмя типами растворов.

Один был контрольным, с простым стабилизатором, а остальные содержали метилжасмонат — летучий фитогормон, который растения выделяют в ответ на стресс.

Концентрации фитогормона варьировались: низкая, средняя и высокая. Это имитировало естественную реакцию томатов на атаку вредителей.

После обработки на каждое растение помещали по восемь голодных гусениц Spodoptera exigua, известных как Совка малая (Совка томатная или Совка Свекольная), являющихся распространенным вредителем.

Гусеницы были выбраны не случайно: они быстро размножаются и так же активно уничтожают урожай томатов.

Ученые наблюдали за поведением насекомых в контролируемых условиях, фиксируя, как меняется их агрессия.

Что такое «Фитогормоны» — это низкомолекулярные органические вещества, которые вырабатываются самими растениями и регулируют их рост, развитие и реакции на внешние воздействия при очень низких концентрациях.

Результаты эксперимента

В контрольной группе и при низкой концентрации метилжасмоната гусеницы сначала полностью объедали листья томатов. Только после этого они переходили к каннибализму, поедая слабых особей. Растения страдали сильно, теряя почти всю зеленую массу.

При средней и высокой концентрациях фитогормона картина изменилась кардинально. Листья томатов оставались почти нетронутыми, а гусеницы начинали атаковать друг друга гораздо раньше. В течение недели вся популяция насекомых самоуничтожалась поедая себе подобных.

Химический сигнал тревоги

Говоря простым языком, можно утверждать, что учёным удалось воспроизвести «сигнал тревоги» растения заложенный в геном растения природой. Представьте: гусеница начинает объедать лист томата. В ответ растение выпускает невидимый химический сигнал в виде фитогормона. Но это не просто крик о помощи — это хитрый стратегический ход. Это очередной природный механизм осознанный человеком.

Что это означает для фермеров?

«Для томата это идеальный исход, — объясняет Оррок. — Травоядные сами становятся хищниками, и растение сохраняет свои листья».

В сельском хозяйстве это открывает путь к натуральным пестицидам. Опрыскивание метилжасмонатом может защитить урожай без применения химии.

Не только химия: арсенал защиты томатов

Но «феромоновая мина» — не единственное оружие томатов:

• Крошечные волоски-трихомы на листьях томата работают как «минные поля» — лопаются при контакте, выпуская липкие и токсичные вещества
 
• Полезные бактерии помогают томатам производить токсины против гусениц

Одним из ключевых примеров является взаимодействие томатов с бактериями, такими как Stenotrophomonas rhizophila. Эти микроорганизмы живут в ризосфере (зоне вокруг корней) или на поверхности растения и стимулируют его иммунную систему, помогая вырабатывать защитные вещества.

Что это значит для растниеводов?

Понимание того, что с помощью ферромонов можно делать не только ловушки для насекомых-вредителей томатов и других овощей, а ещё и заставлять самих вредителей самоуничтожаться, может совершить революцию в сельском хозяйстве. 

Представьте: вместо химических пестицидов — распыление натурального метилжасмоната, или других натуральных веществ, которые защищают урожай, никак ему не вредя. Мечта? А вот и нет! Учёные утверждают: применение фитогормонов может значительно повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам биотической и абиотической природы.

Сама природа снова доказывает – натуральные овощи могут быть выращены, причём почти повсеместно!

Мы как никто знаем, что сила в генах и желаем вам отменных урожаев овощей! Лучшие профессиональные семена технических овощей вы найдёте в нашем официальном магазине ГавришШоп 24/7

- - - 

На основе материалов:

Кибер Ленинка: А. В. Пиголев, Е. А. Дегтярёв, Д. Н. Мирошниченко, Т. В. Савченко: Перспективы применения жасмонатов, салицилатов и абсцизовой кислоты в сельском хозяйстве

HowStuffWorks: Самооборона растений: как они заставляют гусениц поедать друг друга

NCBI : Усиление защиты растений томата против гусениц Spodoptera litura под действием ризосферных бактерий.