Рослини розвинули смак піску, який стримує голодних комах

розвинули

Florapix/Alamy Stock Photo

Попадання піску в рот - це неприємний досвід - і рослини, здається, це знають. Нові дані свідчать про те, що деякі рослини культивують піщаний смак, щоб перешкодити травоїдним їсти їх.

У травах особливо високий вміст кремнію, який іноді перевищує 10 відсотків сухої маси, який вони висмоктують із ґрунту. Частину цього вони використовують для виготовлення частинок кремнеземного піску, які вони розгортають уздовж своїх лопатей, роблячи їх абразивними, неприємними і важкими для засвоєння.

Джеймс Райалс з Університету Західного Сіднею в Австралії та його колеги показали, що кремній у звичайній австралійській пасовищній траві - Phalaris aquatica - значно зменшує свою привабливість для голодних цвіркунів. Вони також мають деякі перші докази, що свідчать про негативний вплив на вищих хижаків.

Реклама

Половину зразків P. aquatica дослідники поливали кремнієвим розчином, а другу половину - звичайною водою. Ті, кого обробляли кремнієм, поглинали цей елемент, так що їх кінцевий вміст кремнію в середньому становив 1,16% проти 0,86% у необроблених рослин.

Дрібно-піщаний

Коли цвіркунам давали травити оброблену кремнієм траву, вони їли значно менше, ніж ті, що годували необробленою травою, що призводило до схуднення.

У свою чергу, це зробило цвіркунів менш привабливим для свого хижака, богомола. Коли богомолам давали шість звичайних цвіркунів кожному, щоб вони їли протягом доби, вони їли в середньому п’ять. Але коли їм дали шість цвіркунів, яких годували обробленою кремнієм травою, вони їли в середньому лише трьох.

Цвіркуни, вирощені на обробленій кремнієм траві, були, мабуть, менш апетитними до богомолів, оскільки вони мали меншу вагу тіла і більше кремнію, - говорить Ріаллс. "Це показує, що поглинання кремнію в рослинах може впливати на харчовий ланцюг", - говорить він.

Дослідження також одне з перших, яке показало, що рослини використовують вуглець та кремній як взаємозамінні. Коли трава P. aquatica зазнавала все більш високого рівня вуглекислого газу всередині газової камери, вона накопичувала менше кремнію.

Більше вуглецю, менше захисту

"Кремній або вуглець можуть бути використані для побудови структури рослин", - говорить Ріаллс. Насправді одна з теорій полягає в тому, що трави розвинули свої захисні механізми кремнію мільйони років тому під час міоцену, коли рівень вуглекислого газу був низьким, тому рослини почали використовувати кремній як замінник.

Не виключено, що підвищення рівня діоксиду вуглецю внаслідок людської діяльності поступово зменшить вміст кремнію в рослинах, ускладнюючи їм захист від травоїдних тварин, вважає Ріаллс. Його команда планує перевірити цю гіпотезу на цілому ряді видів рослин.

Знижений вміст кремнію в рослинах може однаково впливати на їх здатність захищатись від патогенних мікроорганізмів. "Кремній також зміцнює рослинні клітини, забезпечуючи фізичний бар'єр для зараження грибками, бактеріями та вірусами", - говорить Елізабет Данн з Університету Квінсленда, Австралія.

"Це дослідження є гарним прикладом складності взаємодії рослин і тварин і того, як на цю взаємодію впливає навколишнє середовище", - говорить Девід Гест із Сіднейського університету. "Навіть незначні зміни навколишнього середовища можуть бути посилені через чутливість цих взаємодій між організмами".