Микробы помогают жукам побеждать защиту растений
Некоторые симбиотические бактерии, живущие внутри колорадских жуков, могут обмануть растения, заставив их реагировать на микробную атаку, а не на атаку жующего травоядного. К такому выводу пришли исследователи из Университета Пенсильвании, обнаружив, что жуки с бактериями были здоровее и лучше росли.
Исследователи использовали растения томата, чтобы выяснить, что именно отключает реакцию на жевание. Они отмечают, что колорадский жук также атакует баклажаны и картофель. Результаты работы опубликованы в текущем онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.
Механизм обмана:
- У жуков нет слюнных желез, поэтому они срыгивают оральные выделения на листья, чтобы начать пищеварение. Эти выделения содержат кишечные бактерии.
- Защита растений от жующих насекомых следует по жасмонат-опосредованному пути, который индуцирует ингибиторы протеаз и полифенолоксидазу, подавляющие пищеварение и рост насекомых.
- Защита растений от патогенов следует по салицилат-опосредованному пути. Когда антимикробный ответ включается, он мешает реакции на жевание, позволяя жукам развиваться более нормально.
Экспериментальные доказательства:
- Личинкам жуков давали питаться обработанными антибиотиками и натуральными листьями. На обработанных листьях жуки страдали от анти-гербиворной защиты растения, а на натуральных листьях личинки набирали больше веса и процветали.
- Исследование экспрессии генов в анти-гербиворном пути и производства ферментов показало, что присутствие бактерий снижает анти-гербиворный ответ.
- Из кишечника жуков было выделено и выращено 22 различных типа бактерий, но только три типа подавляли анти-гербиворный ответ. Во всех экспериментах присутствие этих бактерий приводило к более здоровым жукам.
Исследователи теперь проверяют, присутствуют ли эти бактерии у колорадских жуков по всей территории США и в Европе.