Вчені виявили, що рослини відлякують комах хімічними речовинами, які можуть отруювати повітря

У не дуже вдалому фільмі “Явище” 2008 року рослини повстали проти людства, вивільняючи невидимі нейротоксини, які доводили людей до смерті. Це був науково-фантастичний горор, але ідея про те, що рослини можуть хімічно формувати світ навколо них, не є вигадкою. Виділяючи хімічні речовини, рослини можуть захищатися від комах, але отруювати повітря.

• На Гаваях запускають армію комарів з дронів, і ви нізащо не здогадаєтесь для чого

Деталі

Вчені з Університету штату Мічіган розкрили 40-річну таємницю ізопрену, природного хімікату, який виділяють деякі рослини, щоб відлякати голодних комах. Але є нюанс: хоча він захищає рослину, він може забруднювати повітря.

Ізопрен — це безбарвний летючий вуглеводень, проста органічна сполука, що складається з п’яти атомів вуглецю та восьми атомів водню (C₅H₈).

Він природним чином виділяється деякими рослинами, особливо у спекотну погоду, і є одним із найпоширеніших вуглеводнів, що викидаються в атмосферу, поступаючись лише метану.

На відміну від ароматних терпенів, які можна відчути в соснових лісах, ізопрен не має запаху, але дуже реактивний. Після вивільнення він взаємодіє з сонячним світлом і оксидами азоту з вихлопних газів транспортних засобів і промислових викидів, сприяючи утворенню озону, аерозолів та інших забруднюючих речовин, які погіршують якість повітря.

Досі вчені не були цілком впевнені, чому деякі рослини взагалі намагаються виробляти ізопрен, особливо тому, що він, здається, не допомагає їм рости. Але нове дослідження показує, що відповідь полягає в захисті не лише від теплового стресу, а й від голодних комах.

У контрольованих тепличних експериментах дослідники виростили два типи рослин тютюну — один генетично модифікований для виділення ізопрену, інший залишився без змін. Коли білокрилки вторглися, вони заполонили рослини, які не виділяють ізопрен, уникаючи генномодифікованих рослин.

Подальші тести з використанням рогових хробаків підтвердили закономірність. Черви, які харчувалися багатим ізопреном листям, ставали меншими та слабшими, ніж ті, які цього не робили. Але не сам ізопрен зашкодив їм. Натомість хімічна речовина викликала сплеск жасмонової кислоти, захисного гормону, який порушує здатність комах перетравлювати білок. Захистом був не сам ізопрен, а наслідок того, що ізопрен зробив із рослиною.

Ще один сюрприз принесли соєві боби. Довгий час вважалося, що соя втратила здатність виробляти ізопрен в ході еволюції, виявилося, що соя вивільняє його невеликими спалахами, коли листя рослини пошкоджено. Відкриття свідчить про те, що вони все ще несуть ген для виробництва ізопрену та вмикають його лише під час стресу.

Дослідники кажуть, що це відкриття може змінити спосіб захисту врожаю. Але цей плюс має і мінус. Ізопрен — це вуглеводень, який може погіршити забруднення повітря, особливо в районах, де якість повітря вже погана. Якщо більше культур буде генетично модифіковано для викидів ізопрену, це може завдати шкоди атмосфері. Висновки також викликають занепокоєння щодо того, як соєві боби можуть сприяти забрудненню повітря.

Читайте також, вчені виявили, що риба страшно мучиться під час вилову.