Växter svarar på rovdjurens rovdjur


Växter svarar på rovdjurens rovdjur

Forskare har visat att växter svarar på musik, vind och beröring. Nu för första gången använder två forskare ljud- och kemisk analys för att visa att växter också svarar på bladvibrationerna som insekter gör när de tuggar på dem.

Resultaten, publicerad i tidningen Oecologia Kan vara användbar för jordbruket, säger studieforskare, Heidi Appel, seniorforskare i divisionen för växtvetenskaper, och Rex Cocroft, professor i biovetenskapliga divisionen, både vid University of Missouri (MU).

Dr Appel säger att tidigare studier visat att växter kan reagera på akustisk energi - inklusive musik - deras är den första som visar att de kan "svara på en ekologiskt relevant vibration" och att dessa vibrationer signalerar "förändringar i växtcellerna" Metabolism, skapa mer defensiva kemikalier som kan avvärja attacker från larver."

Laserstråle uppmätt caterpillar tuggar vibrationer

För studien använde forskarna larver av den lilla vita fjärilen Pieris rapae Och blommande växten Arabidopsis thaliana . Anläggningen är medlem av senap eller kålfamilj Brassicaceae Och används ofta som modellorganisme inom biomedicinsk forskning.

Forskarna placerade larver på en växt och mätta de vibrationer de gjorde när de tuggade bladen.

Forskarna placerade larverna på växten och mätta de vibrationer de gjorde när de tuggade bladen.

Den metod som de flesta forskare använder för att upptäcka vibrationer använder en kontaktmikrofon. Men i detta fall skulle mikrofonsensorn ha varit för tung för de små bladen på Arabidopsis , Så laget använde ett annat tillvägagångssätt baserat på en laser och en bit reflekterande tejp fast vid bladytan. Laserstrålen studsar bort tejpen och mängden avböjning används sedan som ett mått på mängden vibrationer i bladet, vilket minimerar kontakten med själva bladet.

Forskarna kunde också spela laserens uteffekt via en högtalare, så mänskliga öron kunde höra ljuden som gjorde att larverna tuggade bladen.

Sedan, i ett separat skede av studien, spelade forskarna inspelningarna till en uppsättning växter och spelade bara tystnad till en annan uppsättning.

Växter utsatta för utfodringsvibrationer producerade mer senapsoljor mot larverna

När de sedan placerade larver på båda växternas växter fann de växterna som tidigare hade utsatts för inspelningar av larverna att tugga, producerade mer senapsoljor, föreningar som larverna finner obehagliga.

Prof. Cocroft säger: "Det som är anmärkningsvärt är att växterna utsätts för olika vibrationer, inklusive de som gjorts av en mild vind eller olika insektljud som delar vissa akustiska egenskaper med larver som matar vibrationer, ökade inte deras kemiska försvar."

Spela videon nedan för att lära dig mer om lagets forskning:

Han och Dr Appel avslutar detta föreslår att växterna kan särskilja vibrationer som utfodras av de som kommer från andra källor i sin miljö.

Paret planerar nu att se hur växterna känner av vibrationerna, vilka kännetecken som signalerna är viktiga och hur de integrerar vibrationerna med annan information för att generera sina anti-pest försvar.

Dr Appel säger att larverna kryper bort när de känner av det kemiska försvaret, så kanske vibrationer kan användas för att öka växtförsvaret. Hon föreslår att sådana applikationer kan vara användbara inom jordbruket, och också:

Denna forskning öppnar även fönstret beteendefönster lite bredare, vilket visar att växter har många av samma svar på yttre påverkan som djur gör, även om svaren ser annorlunda ut."

Studien finansierades av National Science Foundation.

Under 2010, Medical-Diag.com Lärt sig av ett liknande exempel när forskare i Nederländerna rapporterade hur människor verkar ha antivirala växtskydd. De fann att förutom kända antivirala medel som antikroppar och interferoner verkar människor också ha en immunförsvarskomponent som är den typ av "RNA-silkning" som växter använder för att försvara sig mot virusangrepp.

Strengthen the Individual: Q & A Parts I & II (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Andra