Рослини теж можуть користуватися послугами "кілерів"

Виявляється, рослини теж можуть користуватися послугами "кілерів". Причому в ролі останніх виступають грунтові ентомопатогенниє гриби, здатні в короткий термін довести до смерті комах. Такі "замовні вбивства" гриби проводять не в цілях самооборони, а для того, щоб забезпечити себе і свого "замовника" дуже цінним елементом - азотом.

Азот, незважаючи на свою назву, що перекладається з грецької мови як "неживий", насправді необхідний для життєдіяльності будь-яких організмів, бо без нього не побудувати ніяких білків. І якщо тварини і гриби, що харчуються готової органікою, великої нестачі в азоті не відчувають, то ось рослинам тут куди складніше. Адже вони не м'ясоїдні, і не можуть отримувати цей потрібний елемент з тіл інших живих істот.

Читайте також: Екосистемами править ... ��трах?

Добути ж азот з атмосфери наші зелені побратими теж не в змозі - у них немає потрібних для його фіксації білкових систем. Тому багато хто з них, наприклад представники сімейства бобових (Fabaceae), поселяють на своє коріння спеціальних симбіотичних бактерій з роду Nitrobacter, які і забезпечують своїх господарів азотистими сполуками. Інші ж рослини в боротьбі за азот перетворилися на справжніх хижаків - так відомі всім непентес (Nepenthes), венерина мухоловка (Dionaea muscipula) або росичка (Drosera) заповнюють його недолік, ловлячи і переварюючи комах.

Втім, як вважають біологи з Університету Брока (Канада), цілком можливо, що м'ясоїдними насправді є майже всі рослини. Просто не всі з них можуть вбивати комах самі. Однак деякі з них цілком здатні "найняти" безжального "вбивцю", в ролі якого виступає який-небудь ... гриб!

Більш того, дослідники навіть вирахували такого "кілера". Ним виявився один з найпоширеніших ґрунтових грибів з роду Metarhizium. Ці гриби зустрічаються по всій Землі і, як показують дослідження, можуть вступати в симбіоз з корінням самих різних рослин, утворюючи при цьому мікоризу. Нещодавно ж з'ясувалося, що деякі види Metarhizium здатні інфікувати і вбивати комах. Так що тепер дані гриби навіть використовують як біологічну зброю - наприклад, вони захищають посіви людей від навали сарани.

Дослідники вирішили з'ясувати, чи не можуть рослини використовувати цього вбивцю комах для того, щоб забезпечити себе азотистими сполуками. Було проведено дуже цікавий експеримент. Гусеницях великий воскової молі (Galleria mellonella) були введені речовини, в яких атоми азоту були радіоактивними (тобто представляли собою добре помітну позначку). Після цього нещасні личинки були інфіковані спорами Metarhizium.

Далі гусениць помістили в грунт з квасолею, просом та вівсом - рослинами, якими моль взагалі не харчується - вона, мешкаючи в бджолиних сотах, куштує лише мед і пергу. Тобто ця комаха ніяк не може бути для рослини шкідником, від якого потрібно терміново захищатися, причому будь-яку ціну.

Далі між рослинами і комахами був встановлений спеціальний екран, який не могли подолати ні гусениці, ні коріння. А ось гіфи гриба через цю перешкоду спокійно проходили. Через деякий час, коли всі інфіковані гусениці померли, вчені стали відстежувати "подорож" мічених атомів азоту.

В результаті з'ясувалася цікава річ - ці атоми були виявлені в організмах які ростуть за екраном рослин, причому у великій кількості. Так, азот з комах склав 28 відсотків від загальної кількості цього елементу у квасолі і 32 відсотки - у проса. Що стосується вівса, то в ньому мічені атоми було не дуже багато, проте вони все ж були присутні. Можливо, це пояснюється тим, що ця рослина не дуже-то схильний утворювати симбіотичні зв'язку з грибами з роду Metarhizium.

Далі вчені поставили контрольний експеримент - ввівши гусеницях азот, вони просто вбили їх і поклали тіла недалеко від рослин. Грибок в цих дослідах не приймав жодної участі. І що ви думаєте - ні один з мічених атомів азоту в рослині виявлений не був. Отже, без допомоги Metarhizium рослини не в змозі забезпечити себе життєво важливим елементом.

Отже, "злочинний умисел" рослин можна вважати повністю доведеним. Експерименти канадських біологів наочно показали, що наші зелені побратими, вступаючи в симбіоз з грибами, вважають за краще вибирати тих, які за сумісництвом є вбивцями комах. Виконуючи свою "чорну" справу, ці гриби забезпечують себе безцінним азотом, а рослині віддають надлишки. Яких їм, втім, для нормального життя цілком вистачає. Не виключено, що подібний зв'язок склалася в процесі еволюції багато мільйонів років тому.

Читайте також: Млин міфів: хоч ріж гриб, хоч рви

Зараз дослідники збираються з'ясувати, наскільки широко подібний тип взаємин поширений в дикій природі (адже в експерименті брали участь лише культурні рослини). Крім того, їм було б цікаво дізнатися, як сильно рослини в свом харчуванні залежать від ентомопатогенних грибів. Можливо, подібні "замовні вбивства" за допомогою Metarhizium відбуваються не щодня, а лише тоді, коли азотистих сполук в грунті стає зовсім мало. Однак не виключено, що цей спосіб є для багатьох рослин єдиним ...

Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"