Як солодка картопля відбиває у комах-шкідників апетит: нове відкриття

Вчені з Інституту хімічної екології ім. Макса Планка (Німеччина) з'ясували, що під час нападу комах батат випускає певний запах, який захищає його та інші рослини від наступних атак.

Солодка картопля, або батат (Ipomoea batatas) – популярна у азіатських народів їжа. Крім того, ця рослина має дивовижну властивість: при пошкодженні листя комахами вона випускає неприємний запах, що відлякує шкідників. При цьому така особливість властива не всім видам батата, а тільки його стійким сортам.

Вчені хотіли з'ясувати, що саме відбувається з рослиною після того, як її ушкоджують комахи. З'ясувалося, що при ушкодженні листя воно синтезує гормон, що активує захисні механізми.

У результаті цього утворюється речовина спорамін, яка пригнічує вироблення травних ферментів у атакуючих комах і призводить до втрати апетиту (саме тому сиру солодку картоплю перед вживанням необхідно обов'язково термічно обробити).

Крім спораміну, за захисну відповідь відповідає речовина (Е)-3,8-диметил-1,4,7-нонатриєн (ДМНТ). Вона запускає утворення захисного білка не тільки в ураженої рослини, а й у сусідніх, які ще не були атаковані комахами. Ці рослини здатні швидко і ефективно сприймати запахи, щоб підготуватися до загрози, яка насувається.

Речовина ДМНТ відноситься до класу терпеноїдів (похідні терпенів, які найчастіше містяться у хвойних рослинах). Терпеноїди регулюють активність генів рослин. Найбільш відомим представником речовин цього класу є ментол.

Ці органічні молекули дуже лабільні, можуть легко змінювати свою просторову будову (ізомеризуватися) і з'єднуватися в цикли, причому все це відбувається у доволі м'яких умовах: під впливом світла, повітря, води тощо. Через особливість швидко змінювати структуру такі молекули назвали «хімічними хамелеонами».

«Виявилося, що достатньо лише однієї летючої сполуки, щоб викликати специфічну захисну реакцію у солодкої картоплі сорту Tainong 57. Більш того, одна й та ж речовина одночасно використовується бататом для зв'язку із сусідніми рослинами з метою передачі важливої ​​інформації», – пояснив Аксель Мітхьофер, автор дослідження.

Втім, поки тільки рослини стійкого сорту Tainong 57 продемонстрували здатність вивільняти ДМНТ у високих концентраціях і вміння сприймати запах. Рослини інших сортів подібної реакції не показали.

«Наші результати дуже важливі для сільського господарства, оскільки культивування стійких сортів, таких як Tainong 57, може допомогти значно зменшити шкоду, завдану комахами, природним шляхом», – додав Мітхьофер.

Виведення сортів, які вивільняють більш високу кількість ДМНТ і здатні ефективніше їх сприймати в порівнянні з іншими сортами, може істотно зменшити використання пестицидів.