Циркадные ритмы растений оказались оружием борьбы с вредителями
Ученые из университета Райса выяснили, что растения защищаются от насекомых в соответствии с циркадным ритмом. Такие выводы они сделали в ходе наблюдения за резуховидкой Таля (Arabidopsis thaliana) в лабораторных условиях. Результаты исследования доступны в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Циркадные ритмы представляют собой колебание интенсивности тех или иных процессов в организме, связанное со сменой дня и ночи. Они присущи почти всем живым существам на Земле. Несмотря на то, что, на первый взгляд, циркадные ритмы обусловлены внешними причинами, они имеют эндогенное происхождение. Например, растения, которые в течение дня поворачиваются за Солнцем, ночью обращают свои листья к востоку прямо перед восходом.
Исследователи изучили резуховидку Таля на генетическом уровне и пришли к выводу, что одна треть всего генома растения активируется в соответствии с циркадным ритмом. Ученые считают, что гены, ответственные за реакцию на смену дня и ночи, также помогают бороться с атаками насекомых.
Эксперимент, поставленный учеными, подтверждает данное предположение. Исследователи использовали 12-часовые световые циклы, чтобы установить циркадные ритмы в резуховидке Таля и гусеницах совки, которая питается растением. У одних образцов ритм соответствовал и у гусениц, и у растений. В другом случае, у гусениц был режим бодрствования, в то время, как растения находились в спящем состоянии. В результате оказалось, что спящие растения почти не сопротивлялись поеданию и пострадали больше.
В течение дня в соответствии с циркадными ритмами изменяется содержание в растениях жасмоната. Он ответственен за устойчивость растений к нападению насекомых и заболеваниям, в частности, жасмоновая кислота активирует защитные механизмы растения и позволяет ему быстро восстанавливаться.
Стоит отметить, что циркадные ритмы позволяют выживать растениям в постоянно меняющемся мире. Они дают возможность выдерживать абиотический стресс и сохранять свою целостность в жестких городских условиях.