_ Roșii care vorbesc: cum este influențată comunicarea lor de către inamici și prieteni

Plantele produc o serie de substanțe chimice cunoscute sub numele de compuși organici volatili care le influențează interacțiunile cu lumea din jurul lor. Într-un nou studiu, cercetătorii de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign au investigat modul în care tipul și cantitatea acestor COV se modifică pe baza diferitelor caracteristici ale plantelor de tomate.

Cercetarea este publicată în Journal of Chemical Ecology. .

Mirosul de iarbă tăiată este unul dintre parfumurile definitorii ale verii. Astfel de mirosuri sunt unul dintre modurile prin care plantele își semnalează rănirea. Pentru că nu pot fugi de pericol, plantele au evoluat pentru a comunica între ele folosind semnale chimice. Ei folosesc COV dintr-o varietate de motive: pentru a-și pregăti propriile apărări, pentru a se avertiza reciproc de amenințări, pentru a recruta microbi benefici din sol care pot ajuta plantele să crească și pentru a alerta insectele prădători că există un dăunător care mestecă frunzele plantei.

„Atunci când o omidă mestecă o frunză, planta trimite un semnal care cheamă prădătorii omizii. Este ca un panou publicitar care le spune unde este prânzul”, a spus Erinn Dady, un student absolvent în laboratorul Ngumbi.

Studiarea factorilor care influențează emisiile de COV, prin urmare, este cheia pentru înțelegerea sănătății plantelor. În trecut, alte studii au analizat modul în care microbii din sol, cum ar fi ciupercile micorizale arbusculare sau omizile sau varietatea plantelor de tomate pot influența COV. În studiul actual, cercetătorii au studiat influența colectivă a tuturor acestor factori asupra chimiei plantelor folosind patru soiuri de roșii - două moșteniri și doi hibrizi.

„Studiile anterioare au analizat soiurile de roșii care sunt cultivate în mod convențional la un nivel masiv. pentru procesare și nu sunt cultivate de obicei de micii fermieri, așa că am decis să îi întrebăm pe fermierii din Illinois ce cresc. Pe baza feedback-ului lor, am ales soiuri de roșii care sunt cultivate în mod obișnuit în centrul Illinois", a spus Dady. Hibrizii utilizați au fost Mountain Fresh și Valley Girl, iar moștenirile organice au fost Amish Paste și Cherokee Purple.

Cercetătorii au comparat răspunsurile plantelor netratate cu cele care au fost expuse la AMF, omizi sau ambele. Ei au studiat COV-urile prin includerea plantelor de roșii vechi de opt săptămâni cu o pungă de cuptor care blochează mirosurile timp de o oră. Ei au scos aerul din jurul plantelor și au analizat diferitele substanțe chimice produse de fiecare plantă folosind cromatografie gazoasă-spectrofotometrie de masă.

AMF și omizi, separat, au scăzut emisiile volatile în toate cele patru soiuri de plante de tomate. . Efectul lor atunci când erau prezente împreună a fost minim în comparație cu efectele când oricare dintre ele era prezent.

Deși nu este clar de ce asociațiile fungice benefice au scăzut COV, este îngrijorător faptul că plantele nu au fost la fel de receptive la omizi. . În plus, roșiile hibride au emis cantități mai mici de substanțe volatile în comparație cu roșiile de moștenire.

„Roșiile de moștenire — roșiile mari și suculente pe care le iubim cu toții — sunt crescute pentru aromă. Între timp, hibrizii sunt cultivați pentru convenționale la scară largă. producția, care are un cost pentru fabrică”, a declarat Esther Ngumbi (CIS/MMG), profesor asistent de biologie integrativă. „Munca noastră sugerează că compromitem apărarea plantelor prin procesele noastre de reproducere.”

Plantele au fost, de asemenea, evaluate pe baza creșterii lor atât deasupra solului, cât și în sol. Cercetătorii au descoperit că plantele care aveau asocieri cu ciupercile aveau biomasă de frunze mai mare și structuri radiculare mai complexe.

„AMF formează parteneriate în peste 80% din plantele terestre, înființând un comerț în care ciupercile extrag nutrienți. din sol în schimbul carbonului de la plante”, a spus Dady. „Am descoperit că, în special în Cherokee Purple, AMF poate oferi beneficii suplimentare, inclusiv o creștere sporită și o mai mare emisie de COV”.

În mod surprinzător, plantele care au fost tratate cu omizi au avut o creștere mai mare a plantelor.

„Aceste plante au avut mai multă biomasă atât în ​​rădăcini, cât și deasupra solului, ceea ce pare contraintuitiv deoarece au a fost consumat în mod activ. Aș presupune că ar avea mai puțină biomasă", a spus Dady. „Este posibil ca omizile să declanșeze un răspuns de creștere, similar modului în care tăiați un copac pentru a-l face să producă o nouă creștere.”

Cercetătorii sunt interesați să investigheze în continuare răspunsul de creștere la omizi.

"Este posibil ca plantele să fi decis că numărul de omizi pe care le folosim nu era suficient pentru a fi considerate o amenințare și de aceea au continuat să crească. De asemenea, este posibil ca omizile să nu fie suficient de foame pentru a provoca suficiente pagube. ", a spus Ngumbi.

"Se întâmplă multe în culise pe care încă nu le înțelegem. De exemplu, abia zgâriem suprafața în înțelegerea rolului diferiților microbi", a spus Dady. „Oamenii tind să creadă că plantele nu sunt inteligente, dar studiile noastre au arătat că ele răspund activ la mediul din jurul lor folosind chimie.”

„Încercăm să răspândim evanghelia chimiei plantelor, este limbajul folosit de plante pentru a comunica și suntem încântați să aflăm mai multe”, a spus Ngumbi.

(Fluierul)