26.12.2017

Растения-сорняки отрастили пыточные шипы для защиты от насекомых

Самозащиту сорняков ученые возьмут как пример для разработки подобного инструмента у продовольственных культур.

Немецкие ученые исследовали популярное у биологов растение Arabidopsis thaliana (или резуховидка Таля) и выяснили, что оно использует для своей защиты от мелких насекомых шипы, жесткость которым придает фосфат кальция, сообщает статья в журнале Planta.

Фосфат кальция — это неорганическое вещество, состоящее из кальция и ортофосфорной кислоты. Это основной компонент в составе костей скелета и зубов, придающий им известную твердость. Как уже известно ученым, некоторые растения, например, крапива, также используют этот очень твердый минерал, чтобы защитить себя от своих животных врагов. Как показало новое исследование, фосфат кальция гораздо более распространён в растениях, чем это предполагалось ранее.

Растение Arabidopsis thaliana хорошо знакомо как аграриям, которые борются с ней как с сорняком, так и биологам, часто использующим его в исследованиях. На этот раз растение изучили с помощью электронного микроскопа и Рамановской спектроскопии (спектроскопии комбинационного рассеяния). Ученые обнаружили, что резуховидка имеет своеобразные и довольно жесткие шипы. Оказалось, что кончики его трихом — клеток эпидермы, образующих выросты, или микроволоски, на листах растений, — совсем не мягкие, а состоят как раз из фосфата кальция.

По словам исследователей, эти жесткие трихомы резуховидка использует в качестве оборонительного средства против своих врагов, мелких насекомых вроде тлей. При увеличенном изображении трихомы выглядят как шипы, своим внешним видом напоминающие орудие пыток под названием «железная дева». «Мы имеем дело с микромасштабным оружием самообороны, сдерживающим многие виды насекомых от повреждения этих растений. И удивительно, что не все растения используют фосфат кальция в структурной биоминерализации», — пишут авторы работы.

По мнению ученых, расшифровка генетической основы этих оборонительных «вооружений» будет следующим логическим шагом в исследованиях. И впоследствии это может пригодиться биоинженерам в создании модифицированных самозащищающихся растений, более устойчивых к вредителям.

Анна Медведева

Источники:

1. agroxxi.ru