Відчувши хробаків, що риються в ґрунті, рослини включають захисні механізми, які спрацьовують не тільки проти хробаків, але заодно і проти бактерій, вірусів і грибів.
Те, що у дерев, чагарників і трав є аналог імунної системи, давно не новина: враховуючи достаток травоїдних тварин та інших організмів, що харчуються рослинними тканинами, було б дивно, якби рослини в ході еволюції не навчилися давати «симетричну відповідь». (Надалі ми будемо говорити про імунітет рослин, проте слід пам'ятати, що рослинні захисні реакції сильно відрізняються від чехарди лімфоцитів, антитіл, сигнальних білків-цитокінів тощо, що ми можемо спостерігати в тварин організму.)
Механізми відповіді на зовнішню загрозу з часом ставали все більш витонченими: наприклад, тлей рослини впізнають по білках, які виділяють симбіотичні бактерії цих комах. З іншого боку, функції рослинного імунітету розросталися і ускладнювалися: буквально днями ми писали про те, що ж самі речовини, які в листях і втечах знищують всяке бактеріальне вторгнення, в коріннях діють іншим, більш складним чином, сприяючи одним ґрунтовним мікробам і відлякуючи інших.
Як рослини можуть відчути
шкідника? Наприклад, за запахом, точніше, за хімічними сигналами, що випускаються шкідниками. У своїй статті в Nature Communications Деніел Клессіг (Daniel Klessig) з Інституту рослин Бойса Томпсона і його колеги пишуть, що рослини можуть відчувати феромони круглих хробаків нематод, що живуть у ґрунті і харчуються рослинними соками. Нематод існує великий натовп і поширені вони повсюдно, деякі з них нешкідливі, деякі ж ведуть паразитичний спосіб життя і можуть заподіяти багато неприємностей господарю, будь то тварина або рослина. Спілкуються черв'яки за допомогою речовин під назвою аскарозиди, що виділяються в зовнішнє середовище. Зараз відомо близько 200 аскарозидів, вони впливають на поведінку і розвиток нематод і є важливою і досить стародавньою системою хімічної комунікації.
Дослідники вибрали кілька особливо шкідливих для рослин нематод і проаналізували, що за хімічні речовини вони виділяють. Виявилося, що всі ці особливо небезпечні шкідники синтезують один і той же аскарозід ascr # 18. Коли його додали у воду, в якій стояли рослини томатів, картоплі, ячменю і Arabidopsis thaliana, то виявилося, що у всіх них активувалися захисні механізми проти соєвої цістоутворюючої нематоди і кореневої галлоутворюючої нематоди, через які на корені з'являються характерні кореневі нарости. Крім того, збільшилася стійкість до патогенних грибів, бактерій, вірусів, а також до найпростіших ооміцетів, що викликають фітофторози - одні з найважчих і найзбитковіших захворювань рослин. За словами авторів роботи, для посилення рослинного захисту було досить зовсім невеликої кількості феромону нематод, і навіть не обов'язково було ставити коріння у воду з ним, можна було просто обризкати розчином листя і втечі.
Надалі, зрозуміло, належить з'ясувати, як рослини «підслуховують» хімічні бесіди хробаків, які рецептори на рослинних клітинах грають тут свою роль і т. д. Тут можна згадати іншу роботу, опубліковану в 2012 році в журналі PNAS. У ній дослідники з Пенсильванського університету теж говорили про те, що рослини золотарника найвищого можуть відчувати шлюбні феромони свого шкідника, золотарникової мухи-строкрилки Eurosta solidaginis: відчувши хімічний шлюбний заклик самця, рослина виділяє якісь свої ароматичні сигнали, що відлякують мушиних самиць, щоб вони не розмножувалися на золотарнику. Але взагалі, якщо говорити про чутливість рослин, то найдивнішою тут, мабуть, залишається торішня робота з журналу Oecologia - в ній говориться, що рослини відчувають механічні вібрації, вироблені гусеницями, які гризуть листя, і у відповідь на напад підвищують в листях вміст різних несмачних речовин.