Когда болеть полезно: спорынья защищает растения от вредителей

Спорынья у злаковых портит урожай и приводит к потере зерен у растения. На основе этого с точки зрения человека она считается вредной. Однако новое исследование показаор, что для растения-хозяина спорынья становится защитником, который повышает жизнестокость растений.

На экспериментальном поле субарктической исследовательсткой станции Кево университита Турку команда ученых изучала грибковые симбионты трав и их воздействие на биологические угрозы для растений, таких как растительноядная тля и спорынья.

Для своего исследования ученые изучали широкораспространенный вид трав, красную овсянницу, и его грибковый паразит-эндофит из рода Epichloë. Грибковые эндофиты представляют собой грибки, которые полностью живут внутри растения-хозяина по крайней мере часть своего жизненного цикла. Эти симбиотические отношения часто описываются как защитный мутуализм. Растения предоставляют грибку питательные вещества в обмен на защиту от растительноядных организмов.

Грибки рода Epichloë сильно зависят от растения-хозяина, так как размножаются с помощью семян растения. Эндофиты такого типа не выжили бы без растения, в котором живут. Поэтому благополучия растения в интересах симбиотического грибка.

Симбиоз с эндофитами повышает заражение спорыньей семян растений. Но растение может в итоге выиграть от этого.

Грибница Epichloë внутри тканей семени растения. Этот грибок прорастает внутри растения и его невозможно заметить снаружи.

Ученые изучали, повлияют ли грибковые эндофиты на растительноядных насекомых и заражение грибком спорыньи в исследуемых растениях. Спорынья, или же маточные рожки, это род грибков, вызывающих заболевание у трав, в том числе злаковых. Из-за этого заболевания растения теряют несколько своих семян. Зерно, пораженное спорыньей, для человека ядовито. И этот грибок нежеланный гость на сельскохозяйственных полях.

Ботаники заметили, что на насекомых-вредителей грибковые эндофиты не оказывали прямого воздействия. Однако у растений с эндофитами гораздо чаще встречалась спорынья. Дальнейший анализ показал, что тля крайне редко поселяется на растениях, зараженных спорыньей. Следовательно, эндофиты косвенным образом отпугивали тлю, помогая симбиозу со спорыньей. Данные ученых подтвердились после химического анализа растений.

Сначала ученые подумали, что грибковые эндофиты вредят растениям, так как повышают вероятность того, что растение заразится спорыньей. Однако когда они поняли, что тля избегает спорынью, то взглянули на результаты исследований с новой стороны. Вероятно, преимущества от соседства со спорыньей перевешивают наносимый ей вред.

Не впервые замечено, что спорынья отпугивает животных от растений. Предыдущие исследования показали, что пасущиеся овцы предпочитали не есть соцветия растений, которые  были поражены спорыньей. Таким образом, спорынья дает защиту большей части жизнеспособных семян растений и может в итоге дать преимущество как растению, так и связанному с ним эндофиту.

Люди обычно судят о природе со своей точки зрения. Однако поступая так, они упускают то, что общая картина гораздо сложнее. Спорынья считается вредным патогеном, потому что она вредна для людей. Однако для растений она может быть спасительницей. В обмен на то, что она забирает себе как своего рода «плату» несколько семян, спорынья охраняет будущее поколение растения в целом.

По материалам Phys.org

Читайте также:

Древние растения вышли на сушу благодаря грибам

Разные виды злаков обмениваются генами без всякой генной инженерии