Каждый день, когда мы идём по своим делам, рядом находятся те, кого мы почти не замечаем – растения. На первый взгляд они могут показаться хрупкими и беззащитными. Но это далеко не так. Некоторые из представителей флоры с лёгкостью смогут отразить нападки вредителей, благодаря впечатляющим механизмам защиты. В ходе эволюции растения научились выживать в условиях постоянной угрозы со стороны животных и насекомых. Они выработали стратегии защиты, которые включают в себя физические и химические механизмы, взаимодействие с другими организмами в экосистеме, а также внутренний иммунитет.
Физические механизмы
Одним из наиболее известных способов защиты растений является их внешний облик. Многие из них обладают колючими шипами (шиповник, боярышник, тёрн, барбарис). У других вместо колючек – шероховатые поверхности, которые служат барьером для животных. Например, дикий картофель защищается от нападения тли благодаря особому волосяному покрову. Каждый волосок имеет головку, которая состоит из четырех долек. Они раскрываются и выделяют специальную липкую жидкость. Насекомые, ползающие по ботве картофеля, вязнут в этой жидкости и уже не могут причинить вред растению.
Химические механизмы
Ещё одним способом защиты растений является производство химических веществ. Они могут вырабатывать таннины, алкалоиды или фенильные соединения, которые вредны для некоторых животных и насекомых. Примером такой защиты может послужить случай в национальном парке Претории, когда был зарегистрирован упадок антилоп куду. Сотрудники парка пригласили зоолога Ван Ховэна, чтобы тот выяснил причину несчастья. Оказалось, что территория обитания антилоп была небольшого размера, поэтому они были вынуждены объедать листья акации с одних и тех же деревьев продолжительное время. Из-за этого растение начало выделять большое количество танина, которым и были отравлены животные.Также акация сообщает своим соседям о нападках животных. Когда лист срывают, он выделяет этилен, который летит по ветру и передает сигнал опасности другим деревьям. Так акация может защищаться и контролировать популяцию антилоп. Из-за этого животным необходимо тщательно выбирать своё меню. Жирафы, например, поедают листву только акаций, которые растут отдельно от других сородичей.
Другой пример защиты растений посредством выработки химических веществ можно встретить в статье «Биологические средства защиты растений в борьбе с фитопаразитическими нематодами, другими патогенами и перспективы их использования в XXI веке», которую написали учёные из «Института паразитологии РАН». В этом исследовании говорится об использовании различных устойчивых сортов и нематицидных растений, корневые выделения которых угнетают нематод. Таким образом, удалось достигнуть успехов в борьбе с картофельной, овсяной, хризантемой нематодами.
Взаимодействие с другими организмами
Также способом защиты растений является их взаимодействие с животными и насекомыми в экосистеме. Растения могут привлекать полезных насекомых, которые уничтожают вредителей и способствуют биологическому контролю. Некоторые растения выделяют ароматы или нектар, чтобы привлечь хищников, которые поедают вредителей. Примером такой защиты служит эксперимент Марселя Дикке, ботаника из Вагенингенского университета, который проводил опыт с бобами. Он обнаружил, что бобовые растения, которые были поражены паутинными клещами, приманивали естественных врагов этих насекомых, выделяя смесь ароматических веществ – терпеноиды. Почувствовав этот запах, хищники бегут ему навстречу и поедают паутинных клещей.
Внутренний иммунитет
Ещё одним интересным способом защиты растений является их естественный внутренний иммунитет – способность растения в той или иной мере противостоять заражению вредным организмом, а также противодействовать его развитию. Большим иммунитетом обладают растения, которые были выведены гибридизацией: внутрисортовой, межвидовой и межродовой. Так советский селекционер М. Ф. Терновский получил сорта табака, которые были устойчивы к мучнистой росе. Также для создания устойчивых сортов можно использовать искусственный мутагенез. Применив этот способ, Л. А. Жданов и В. С. Пустовойт создали сорта подсолнечника, которые были устойчивы к такому растению - паразиту как заразиха. Оказывается, что растения не так беззащитны, как это могло показаться на первый взгляд. Они умеют не только защищаться, но и информировать ближайших соседей об опасности. Благодаря этому растения имеют большое влияние не только на флору, но и на фауну.
Источники:
Автор: София Царева, факультет журналистики МГУ