Мировое исследование раскрывает акустическое взаимодействие между растениями и насекомыми.
В ходе исследования команда сосредоточилась на самках ночных бабочек и обнаружила, что они принимают важное решение — где отложить яйца — на основе звуков, издаваемых близлежащими растениями. Когда растения издавали звуки бедствия, самки ночных бабочек предпочитали здоровые растения, которые не издавали таких звуков. Эти звуки находятся в ультразвуковом диапазоне, за пределами слышимости человеческого уха, но бабочки их слышат.
Исследование проводилось в лабораториях профессора Йосси Йовеля из Школы зоологии и профессора Лилах Хадани из Школы наук о растениях и продовольственной безопасности на факультете естественных наук Вайза в Тель-Авивском университете. Руководили исследованием студенты доктор Райя Зельцер и Гай Зер Эшель в сотрудничестве с учёными из Института защиты растений при Институте Волокани. Статья была опубликована в журнале eLife.
Это исследование продолжает опубликованное этими же исследователями два года назад драматическое открытие, которое вызвало интерес во всём мире: растения в состоянии стресса издают звуки — на ультразвуковых частотах, выше диапазона человеческого слуха, но различимых многими животными.
Профессор Йовель объясняет: «Доказав в предыдущем исследовании, что растения издают звуки, мы предположили, что животные, способные слышать эти высокочастотные звуки, могут реагировать на них и принимать соответствующие решения. Известно, что многие насекомые, которые разнообразно взаимодействуют с растительным миром, могут воспринимать звуки растений. Мы хотели выяснить, действительно ли такие насекомые обнаруживают эти звуки и реагируют на них».
Профессор Хадани добавляет: «Мы решили сосредоточиться на самках ночных бабочек, которые обычно откладывают яйца на растениях, чтобы личинки могли питаться ими после вылупления. Мы предположили, что самки ищут оптимальное место для откладывания яиц — здоровое растение, которое может должным образом питать личинок. Таким образом, когда растение сигнализирует, что оно обезвожено и находится в состоянии стресса, будут ли бабочки прислушиваться к предупреждению и избегать откладывания яиц на нём? Чтобы исследовать этот вопрос, мы провели несколько экспериментов».
В первом эксперименте, чтобы изолировать слуховой компонент от других особенностей растений, таких как цвет и запах, исследователи представили самкам ночных бабочек две коробки: в одной был включён динамик, воспроизводящий записи растений томата в состоянии обезвоживания, а другая была тихой. Бабочки явно предпочли «шумную» коробку, которую они, вероятно, интерпретировали как живое растение (даже если оно находилось в стрессе).
Вывод: бабочки действительно воспринимают воспроизводимые звуки, издаваемые растениями, и реагируют на них. Когда исследователи нейтрализовали органы слуха бабочек, это предпочтение исчезло, и они одинаково выбирали обе коробки — явное доказательство того, что предпочтение было основано именно на прослушивании звуков, а не на других стимулах.
Во втором эксперименте самкам ночных бабочек были представлены два здоровых растения томата — одно со включённым динамиком, воспроизводящим звуки высыхающего растения, а другое — тихое. И снова они явно продемонстрировали предпочтение — но на этот раз тихому растению, из которого не было слышно звуков бедствия, и которое, следовательно, вероятно, служило лучшим местом для откладывания яиц.
В другом эксперименте бабочки снова оказались перед двумя коробками — одной тихой и другой с самцами ночных бабочек, которые также издают ультразвуковые звуки на частоте, аналогичной звукам растений. На этот раз самки не проявили предпочтения и отложили яйца поровну на обе коробки. Исследователи пришли к выводу, что при принятии решения, где откладывать яйца, самки конкретно реагируют на звуки, издаваемые растениями, а не, например, на звуки, издаваемые самцами.
Исследователи заключают: «В этом исследовании мы обнаружили первые доказательства акустического взаимодействия между растением и насекомым. Однако мы убеждены, что это только начало. Акустическое взаимодействие между растениями и животными, несомненно, имеет множество других форм и широкий спектр функций. Это обширная, неизученная область — целый мир, который ждёт своего открытия».
Предоставлено Тель-Авивским университетом.