Чтобы победить вредителей, надо прислушаться к растениям

Инсектициды дороги в производстве и использовании, ими надо постоянно обрабатывать растения. Например, яблони опрыскиваются по 20 раз в году. Яды, направленные против вредителей, опасны и обладают побочными эффектами, вызывая болезни сельхозрабочих, аварии на производстве, гибель безвредных и даже полезных насекомых. Вредители же быстро приспосабливаются, что делает дорогие яды неэффективными.

Можно ли сберечь урожай без ядохимикатов? Оказывается, существует безвредный способ борьбы с вредителями, разработанный самой природой. Чтобы научиться его использовать, надо внимательно «прислушаться» к растениям, ведь они ведут войну с насекомыми куда дольше, чем люди.

Когда гусеница или жук приступает к трапезе и начинает жевать лист, растение реагирует на атаку, вырабатывая особые химические вещества в попытке отогнать «агрессора». Химический сигнал выделяется в воздух, и может быть перехвачен соседними растениями, которые также реагируют на нападение, синтезируя собственные химические вещества, отталкивающие листоедов. Сигнал становится всё сильнее и привлекает внимание хищников, питающихся вредителями растений.

Это общение происходит постоянно и является самым важным и обширным форумом на планете. Однако, до недавнего времени люди не имели ни малейшего представления о существовании столь разветвлённой «социальной сети» и о языке, на котором общаются её участники, так как наше обоняние не воспринимает подавляющее большинство химических сигналов растений.

Первые свидетельства о том, что растения могут «разговаривать» друг с другом, появились в 1983 году. Исследователи обнаружили, что при нападении гусениц на иву, не только жертва, но и соседние деревья синтезируют защитные соединения. Не имеющие ни глаз, ни ушей, растения, тем не менее, обмениваются информацией. Вскоре выяснилось, что этой способностью, отправлять и получать химические сигналы обладают не только ивы, но и почти все растения.

Расшифровка кода растений представляет невиданные ранее возможности для сельского хозяйства. Учёные, работающие в этом направлении, предвидят эпоху, когда культурные растения смогут распознавать вредителей, вырабатывать отпугивающие соединения и призывать на помощь «дружественных» насекомых. И всё это без токсичных и опасных химикатов.

«Сегодня мы не можем накормить мир с этой технологией, - говорит химик Джон Пикетт (John Pickett), один из пионеров этой отрасли. - Но мы не собираемся отказываться от возможности при помощи современных технологий накормить мир завтра».

Первый шаг на пути к этому — расшифровка кода, при помощи которого общаются растения. Это важная задача, так как ошибки могут привести к противоположному эффекту. Например, в одном из исследований растения кукурузы, обработанные некоторым летучим соединением, стали более привлекательными для вредителей.

Используя передовые методы анализа, такие как газовую хроматографию, команда Пикетта в исследовательском институте Rothamsted Research определила несколько летучих химических веществ, таких как цис-жасмон, на которые реагируют многие растения. В опытах исследователей хлопок и соевые бобы, над которыми распылялся синтетический цис-жасмон, начинали производить соединения для отражения атаки тли и других вредителей.

Реальные доказательства того, что подобные стратегии работают, получены начиная с 1995 года в Кении и соседних странах Восточной Африки, где личинки моли уничтожают до 80% урожая кукурузы. Сегодня в рамках проекта Международного центра физиологии и экологии насекомых в Кении (International Center of Insect Physiology and Ecology in Kenya) и Rothamsted Research 75 тысяч фермеров между посадками кукурузы и сорго высевают «отталкивающие» и «притягивающие» растения, которые отпугивают вредителей и привлекают их врагов.