Плоды помидоров предупреждают все растение о нападении вредителей
Ученые выяснили, что плоды помидора сообщают материнскому растению, когда на них нападают гусеницы. До сих пор было мало что известно о том, может ли плод взаимодействовать с растением, к которому он прикреплен. Но последнее исследование показало, что атаки вредителей действительно вызывают защитные электрические и биохимические реакции по всему растению. Это может обеспечить более эффективные стратегии мониторинга для обнаружения сельскохозяйственных вредителей в будущем.
Исследование, проведенное в Frontiers in Sustainable Food Systems, показало, что плоды одного из томатов посылают электрические сигналы остальным частям растения, когда они заражены гусеницами. У растений есть множество химических и гормональных сигналов, которые обычно передаются через сок. В случае с плодами, питательные вещества поступают исключительно к ним, и было мало исследований относительно того, существует ли какая-либо связь в противоположном направлении, то есть от плода к растению.
Чтобы проверить гипотезу о том, что плоды общаются посредством электрических сигналов, доктор Габриэла Нимейер Рейссиг из Федерального университета Пелотаса в Пелотасе, Бразилия и ее сотрудники поместили растения томатов в клетку Фарадея с электродами на концах ветвей, соединяющих плоды с растением. Затем они измерили электрические реакции до, во время и после того, как плоды подверглись нападению гусениц Helicoverpa armigera в течение 24 часов. Команда также использовала машинное обучение для выявления закономерностей в сигналах.
Также читайте: Светодиодную технологию борьбы с вредителями томатов предлагают в Испании
Результаты показали четкую разницу между сигналами до и после атаки. Кроме того, авторы измерили биохимические реакции, такие как защитные химические вещества, такие как перекись водорода, в других частях растения. Это показало, что эта защита срабатывала даже в тех частях растения, которые находились далеко от повреждений, нанесенных гусеницами.
Авторы подчеркивают, что это еще первые результаты. Их измерения позволяют получить «общую картину» всех электрических сигналов, а не более точно различать отдельные сигналы. Также будет интересно посмотреть, справедливо ли это явление для других видов растений, а также для различных типов угроз.
Тем не менее, это новое использование машинного обучения, по-видимому, имеет очень высокий потенциал для ответа на эти и другие вопросы в будущем. Этот метод может также предоставить новые и, возможно, более экологически безопасные подходы к борьбе с насекомыми в сельском хозяйстве.
«Если исследования, подобные нашему, продолжат развиваться, а методы измерения электрических сигналов в открытой среде будут продолжать совершенствоваться, можно будет довольно рано обнаруживать заражение сельскохозяйственными вредителями, что позволит применять менее агрессивные меры контроля и более точное управление насекомыми», — объясняет Нимейер Рейссиг. «Понимание того, как растение взаимодействует со своими плодами и плоды между собой, может дать представление о том, как «манипулировать» этим сообщением для улучшения качества урожая, устойчивости к вредителям и срока хранения».
Источник: Frontiers
