Антон Евсеев
pravda.ru

Оказывается, растения тоже могут пользоваться услугами "киллеров". Причем в роли последних выступают почвенные энтомопатогенные грибы, способные в короткий срок довести до смерти насекомых. Такие "заказные убийства" грибы проводят не в целях самообороны, а для того, чтобы снабдить себя и своего "заказчика" весьма ценным элементом — азотом.

Азот, несмотря на свое название, которое переводится с греческого языка как "безжизненный", на самом деле необходим для жизнедеятельности любых организмов, ибо без него не построить никаких белков. И если животные и грибы, питающиеся готовой органикой, большого недостатка в азоте не испытывают, то вот растениям здесь куда сложнее. Они ведь не плотоядные, и не могут получать этот нужный элемент из тел других живых существ.

Добыть же азот из атмосферы наши зеленые собратья тоже не в состоянии — у них нет нужных для его фиксации белковых систем. Поэтому многие из них, например представители семейства бобовых (Fabaceae), поселяют на своих корнях специальных симбиотических бактерий из рода Nitrobacter, которые и снабжают своих хозяев азотистыми соединениями. Другие же растения в борьбе за азот превратились в настоящих хищников — так известные всем непентес (Nepenthes), венерина мухоловка (Dionaea muscipula) или росянка (Drosera) восполняют его недостаток, ловя и переваривая насекомых.

Впрочем, как считают биологи из Университета Брока (Канада), вполне возможно, что плотоядными на самом деле являются почти все растения. Просто не все из них могут убивать насекомых сами. Однако некоторые из них вполне способны "нанять" безжалостного "убийцу", в роли которого выступает какой-нибудь... гриб!

Более того, исследователи даже вычислили такого "киллера". Им оказался один из самых распространенных почвенных грибов из рода Metarhizium. Эти грибы встречаются по всей Земле и, как показывают исследования, могут вступать в симбиоз с корнями самых разных растений, образуя при этом микоризу. Недавно же выяснилось, что некоторые виды Metarhizium способны инфицировать и убивать насекомых. Так что теперь данные грибы даже используют в качестве биологического оружия — например, они защищают посевы людей от нашествия саранчи.

Исследователи решили выяснить, не могут ли растения использовать этого убийцу насекомых для того, чтобы обеспечить себя азотистыми соединениями. Был проведен весьма любопытный эксперимент. Гусеницам большой восковой моли (Galleria mellonella) были введены вещества, в которых атомы азота были радиоактивными (то есть представляли собой хорошо различимую метку). После этого несчастные личинки были инфицированы спорами Metarhizium.

Далее гусениц поместили в почву с фасолью, просом и овсом — растениями, которыми моль вообще не питается — она, обитая в пчелиных сотах, вкушает лишь мед и пергу. То есть это насекомое никак не может являться для растения вредителем, от которого нужно срочно защищаться, причем любой ценой.

Далее между растениями и насекомыми был установлен специальный экран, который не могли преодолеть ни гусеницы, ни корни. А вот гифы гриба через это препятствие спокойно проходили. Спустя некоторое время, когда все инфицированные гусеницы умерли, ученые стали отслеживать "путешествие" меченых атомов азота.

В результате выяснилась интересная вещь — эти атомы были обнаружены в организмах произрастающих за экраном растений, причем в большом количестве. Так, азот из насекомых составил 28 процентов от общего количества этого элемента у фасоли и 32 процента — у проса. Что касается овса, то в нем меченых атомов было не очень много, однако они все же присутствовали. Возможно, это объясняется тем, что данное растение не очень-то склонно образовывать симбиотические связи с грибами из рода Metarhizium.

Далее ученые поставили контрольный эксперимент — введя гусеницам азот, они просто убили их и положили тела недалеко от растений. Грибок в этих опытах не принимал никакого участия. И что вы думаете — ни один из меченых атомов азота в растении обнаружен не был. Следовательно, без помощи Metarhizium растения не в состоянии обеспечить себя жизненно важным элементом.

Итак, "преступный умысел" растений можно считать полностью доказанным. Эксперименты канадских биологов наглядно показали, что наши зеленые собратья, вступая в симбиоз с грибами, предпочитают выбирать тех, которые по совместительству являются убийцами насекомых. Выполняя свое "черное" дело, эти грибы обеспечивают себя бесценным азотом, а растению отдают излишки. Которых им, впрочем, для нормальной жизни вполне хватает. Не исключено, что подобная связь сложилась в процессе эволюции много миллионов лет назад.

Сейчас исследователи собираются выяснить, насколько широко подобный тип взаимоотношений распространен в дикой природе (ведь в эксперименте участвовали лишь культурные растения). Кроме того, им было бы интересно узнать, как сильно растения в свом питании зависят от энтомопатогенных грибов. Возможно, подобные "заказные убийства" с помощью Metarhizium происходят не каждый день, а лишь тогда, когда азотистых соединений в почве становится совсем мало. Однако не исключено, что этот способ является для многих растений единственным...