Растения предостерегают от опасностей с помощью запахов

Животные используют различные сигналы, чтобы предупредить сородичей об опасности. Как обнаружили исследователи Токийского университета, у растений есть похожие способности. Растительные виды, часто повреждаемые травоядными животными, выделяют летучие химические вещества, которые запускают определенные изменения в защитных генах соседних растений. Впоследствии эти гены активируют защиту от травоядных.

В ходе более ранних исследований ученые заметили, что при выращивании рядом с растениями мяты растения сои и репы проявляют повышенные защитные свойства против вредителей. Когда листья мяты повреждались вредителями, растения в непосредственной близости от них начинали запускать защитные механизмы. Чтобы лучше понять это явление, группа исследователей из нескольких японских исследовательских институтов, в том числе из Токийского университета, изучила эти реакции на Arabidopsis thaliana, растении, часто используемом в биологических исследованиях.

Как предположил Генитиро Аримура, один из авторов исследования, что основную роль в этом явлении играет так называемая эпигенетическая регуляция. Простыми словами, это изменение наследственной информации под влиянием внешних факторов, не связанное с изменением структуры ДНК.

В опыте с Arabidopsis thaliana летучие химические вещества, выделяемые поврежденными растениями, усиливали выделение веществ, запускающих защитные гены, включая гены белков «ERF8» и «ERF104». Эти белки образуются в ответ на выработку этилена, который, в свою очередь, выделяется в хоте повреждения растений. В ходе этого сложного процесса растение «включает» защиту от вредителей еще до того, как начнет получать повреждения.

Исследователи воодушевлены своим открытием роли эпигенетики в защите растений. По их мнению, связь между растениями через летучие соединения (которую иногда называют «феноменом говорящих растений») может сыграть большую роль в растениеводстве. Дальнейшие исследования помогут повысить устойчивость растений к вредителям и снизить зависимость от пестицидов, не изменяя при этом геном растений.