Ученые выяснили, как инвазивные растения получают преимущество после пожара
Новое исследование Университета Западной Австралии объяснило, почему некоторые инвазивные растения лучше восстанавливаются после пожара, опережая местные виды в борьбе за ресурсы.
Результаты, опубликованные в Nature Communications, могут помочь улучшить восстановление растительности в регионах, пострадавших от лесных пожаров.
Во время пожаров из горящего растительного материала образуются органические соединения — каррикины (от слова «karrik» на языке нунгар, означающего «дым»). Каррикины с первым дождем после пожара проникают в почву и стимулируют прорастание семян.
Ученые из Школы молекулярных наук UWA и ARC Центра передового опыта в области энергетики растений исследовали более 400 видов и обнаружили, что у некоторых, по-видимому, развилась повышенная чувствительность к каррикинам.
Ведущий исследователь доктор Марк Уотерс отметил, что известно, что растения используют специальный рецептор KARRIKIN INSENSITIVE 2 (KAI2) для обнаружения каррикинов. Однако, в отличие от большинства растений, имеющих только один тип KAI2, у некоторых видов рецепторов больше.
«Мы изучили растения, которые, как мы знали, хорошо реагируют на каррикины, и обнаружили, что у одного из них — австралийского сорняка дикая репа (Brassica tournefortii) — есть три рецептора KAI2», — сказал доктор Уотерс.
«При более внимательном изучении мы обнаружили, что мутации в одном из этих трех рецепторов ответственны за улучшенное восприятие каррикинов».
Ученые также выяснили, что, изменив две аминокислоты в рецепторе KAI2 растения, его можно превратить в «супер-сенсор» каррикинов.
«Это интересно, потому что мы обнаружили способ, которым белок KAI2 может эволюционировать, чтобы изменить свою чувствительность к каррикинам», — сказал он.
Из 400 изученных впоследствии видов растений ученые с удивлением обнаружили аналогичные мутации KAI2 у девяти видов цветковых растений.
«Один из этих видов — Hakea drupacea, австралийский абориген, ставший инвазивным сорняком в Южной Африке и зависящий от огня для распространения», — отметил исследователь.
Понимая, какие местные виды являются «супер-сенсорами» каррикинов, ученые надеются, что их исследование поможет прогнозировать, какие виды растений лучше всего прорастут при обработке каррикинами, и применить эти знания для восстановления земель, пострадавших от пожаров.