Рис оказался хищником: растение заманивает и уничтожает гусениц-вредителей

Кукурузная лиственная совка (Spodoptera frugiperda) — опасный вредитель, поражающий многие культуры, включая рис. Гусеницы этого вида способны вырабатывать устойчивость к химическим инсектицидам, что делает борьбу с ними особенно сложной. Ученые давно знали, что листья риса покрыты жесткими микроскопическими волосками — трихомами, которые затрудняют передвижение насекомых. Однако, как выяснилось, трихомы на колосках играют гораздо более активную роль.

Как работает ловушка

В ходе экспериментов в лаборатории и теплице биологи предлагали молодым гусеницам выбор: цветущие колоски риса (с приоткрытыми створками) или зреющие зерна. Оказалось, что цветущий рис выделяет специфический набор летучих веществ, в частности додекан и этилгексаналь, которые привлекают гусениц гораздо сильнее, чем запах зрелого зерна. Следуя за ароматом, насекомое заползает внутрь цветка.

Внутри колоска гусеница сталкивается с густым слоем трихом, расположенных под таким углом, что продвижение вперед облегчается, а движение назад блокируется — волоски впиваются в тело насекомого. Таким образом, жертва оказывается в ловушке.

Смертельное сжатие

Через некоторое время после опыления цветок риса закрывается, чтобы защитить формирующуюся завязь. Электронная микроскопия погибших гусениц показала, что смыкающиеся створки колоска раздавливают застрявших насекомых: на снимках видны деформированные и сплющенные головные капсулы. Этот механизм оказался весьма эффективным: от 50 до 53% молодых гусениц попали в ловушку и погибли в течение 48 часов, даже при свободном доступе к сочным листьям.

В отличие от хищных растений, например венериной мухоловки, рис не переваривает жертв. Мертвые гусеницы просто высыхают внутри колоска. Механизм служит исключительно для защиты будущего потомства растения от поедания.

Перспективы для сельского хозяйства

Авторы работы полагают, что открытие может найти практическое применение в агрономии. Понимание того, как именно трихомы блокируют движение и как растение привлекает вредителей, позволит селекционерам выводить новые сорта риса с оптимальной плотностью и углом наклона волосков на колосках. Такие культуры смогут сокращать популяции вредителей физическим способом, снижая потребность в токсичных химических пестицидах.