Рис оказался ловушкой для опасных гусениц
Ученые впервые описали, как цветущие колоски риса заманивают и убивают молодых гусениц осенней совки. Около половины личинок погибали в таких ловушках за двое суток.
Источник: UADA photo by Paden Johnson
МОСКВА, 15 мая. /Новости науки/. Рисовые растения могут ловить и убивать молодых гусениц осенней совки с помощью колосков, покрытых жесткими волосками. Об этом сообщила пресс-служба Отделения сельского хозяйства системы Университета Арканзаса.
Осенняя совка — опасный вредитель сельского хозяйства. Ее гусеницы повреждают кукурузу, рис и другие культуры. Вид родом из Северной Америки, но в последние годы стал инвазивным во многих регионах мира. Проблему усиливает устойчивость вредителя к десяткам инсектицидов.
Новое наблюдение сделалa аспирантка Деви Балакришнан. Она изучала устойчивость риса к стрессу и использовала молодых гусениц осенней совки в другом опыте. Через 48 часов исследовательница заметила, что часть личинок переместилась с листьев на метелки риса. При более близком осмотре они не ели растение, а лежали мертвыми внутри колосков.
«Это не входило в план», — сказала Балакришнан. По ее словам, гусеницы оказались внутри колоска, где формируется зерно, и многие из них погибли.
Во время цветения колосок риса раскрывается, чтобы обнажить цветок для опыления. Его поверхность покрыта трихомами — мелкими жесткими выростами, похожими на волоски или шипы. Молодая гусеница заползает внутрь, застревает на этих выростах, а затем колосок постепенно закрывается.
Балакришнан провела четыре серии повторных опытов под руководством доцента Рупеша Карията. Ученые выяснили, что около 50% недельных гусениц осенней совки попадали в колоски и погибали, когда пытались питаться цветками. Такой же результат сохранился, когда в опытную камеру добавляли листья риса. Примерно половина личинок погибала за 48 часов.
В отдельном опыте исследователи проверили, может ли запах цветков направлять гусениц к метелкам. Личинки чуть чаще выбирали метелки с раскрытыми цветками, чем более позднюю стадию развития, когда колосок уже закрыт и зерно наливается.
Ученые считают, что запах цветков может работать как приманка. Он сообщает гусенице, что рядом есть более питательная пища. Но после этого личинка попадает в механическую ловушку из трихом.
«Это проверка самой идеи», — сказал Карият. По его словам, теперь нужно выяснить, как вместе действуют запах цветка, трихомы, химический состав цветка и особенности разных сортов риса.
Авторы использовали в опытах дикий тип риса. Они предполагают, что крупные гусеницы могут выбираться из ловушки, поскольку у них уже развиты более сильные челюсти. Поэтому будущие работы должны показать, какие виды гусениц и на какой стадии развития уязвимы для такого механизма.
Исследователи также собрали и изучили летучие вещества, которые выделяют цветки риса. В будущем на их основе можно попробовать создать природную приманку. Такой состав могли бы распылять на рис во время цветения, чтобы привлечь больше гусениц к колоскам и усилить естественную защиту растения.
Карият отметил, что рис обычно не считают «оборонительным» растением, но новая работа показывает обратное. Растение не обязательно должно быть ядовитым, чтобы защищаться от вредителей. В этом случае защита может сочетать запаховую приманку и физическую ловушку.
Результаты исследования опубликованы в журнале Ecological Processes под названием «Rice spikelets trap and kill caterpillars using trichomes». Метод исследования — лабораторные опыты с рисовыми колосками, цветками, листьями и молодыми гусеницами осенней совки.
Осенняя совка — опасный вредитель сельского хозяйства. Ее гусеницы повреждают кукурузу, рис и другие культуры. Вид родом из Северной Америки, но в последние годы стал инвазивным во многих регионах мира. Проблему усиливает устойчивость вредителя к десяткам инсектицидов.
Новое наблюдение сделалa аспирантка Деви Балакришнан. Она изучала устойчивость риса к стрессу и использовала молодых гусениц осенней совки в другом опыте. Через 48 часов исследовательница заметила, что часть личинок переместилась с листьев на метелки риса. При более близком осмотре они не ели растение, а лежали мертвыми внутри колосков.
«Это не входило в план», — сказала Балакришнан. По ее словам, гусеницы оказались внутри колоска, где формируется зерно, и многие из них погибли.
Во время цветения колосок риса раскрывается, чтобы обнажить цветок для опыления. Его поверхность покрыта трихомами — мелкими жесткими выростами, похожими на волоски или шипы. Молодая гусеница заползает внутрь, застревает на этих выростах, а затем колосок постепенно закрывается.
Балакришнан провела четыре серии повторных опытов под руководством доцента Рупеша Карията. Ученые выяснили, что около 50% недельных гусениц осенней совки попадали в колоски и погибали, когда пытались питаться цветками. Такой же результат сохранился, когда в опытную камеру добавляли листья риса. Примерно половина личинок погибала за 48 часов.
В отдельном опыте исследователи проверили, может ли запах цветков направлять гусениц к метелкам. Личинки чуть чаще выбирали метелки с раскрытыми цветками, чем более позднюю стадию развития, когда колосок уже закрыт и зерно наливается.
Ученые считают, что запах цветков может работать как приманка. Он сообщает гусенице, что рядом есть более питательная пища. Но после этого личинка попадает в механическую ловушку из трихом.
«Это проверка самой идеи», — сказал Карият. По его словам, теперь нужно выяснить, как вместе действуют запах цветка, трихомы, химический состав цветка и особенности разных сортов риса.
Авторы использовали в опытах дикий тип риса. Они предполагают, что крупные гусеницы могут выбираться из ловушки, поскольку у них уже развиты более сильные челюсти. Поэтому будущие работы должны показать, какие виды гусениц и на какой стадии развития уязвимы для такого механизма.
Исследователи также собрали и изучили летучие вещества, которые выделяют цветки риса. В будущем на их основе можно попробовать создать природную приманку. Такой состав могли бы распылять на рис во время цветения, чтобы привлечь больше гусениц к колоскам и усилить естественную защиту растения.
Карият отметил, что рис обычно не считают «оборонительным» растением, но новая работа показывает обратное. Растение не обязательно должно быть ядовитым, чтобы защищаться от вредителей. В этом случае защита может сочетать запаховую приманку и физическую ловушку.
Результаты исследования опубликованы в журнале Ecological Processes под названием «Rice spikelets trap and kill caterpillars using trichomes». Метод исследования — лабораторные опыты с рисовыми колосками, цветками, листьями и молодыми гусеницами осенней совки.
