Ученые обнаружили, что растения могут загрязнять воздух, которым мы дышим

Изопрен, долгое время остававшийся без внимания растительный компонент, может быть мощным натуральным репеллентом. Однако недавнее исследование показало, что это химическое вещество не только отпугивает насекомых-вредителей и помогает некоторым культурам пережить стресс, но и имеет неожиданный недостаток. Изопрен может ухудшать загрязнение воздуха.

После сорока лет исследований ученые из Мичиганского государственного университета выяснили, как растения используют изопрен для защиты от атак насекомых. Это мощное растительное соединение предлагает безопасный способ борьбы с вредителями и прячется на виду. Однако оно также может повлиять на окружающую среду.

Десятилетиями ученые знали, что многие растения вырабатывают природный химикат изопрен, но его роль оставалась загадкой. Теперь же команда из Мичиганского государственного университета (MSU) обнаружила, что вещество может помогать растениям отпугивать насекомых. Кроме того, некоторые виды используют его в стрессовых ситуациях.

Руководил исследованием Том Шарки, заслуженный профессор MSU, сотрудник Лаборатории исследований энергетических растений Института устойчивости растений MSU и кафедры биохимии и молекулярной биологии. Шарки посвятил большую часть карьеры изучению этого неуловимого соединения. Его последние выводы открывают захватывающие возможности для создания сельскохозяйственных культур, которые будут более устойчивы как к стрессу окружающей среды, так и к атакам насекомых.

В статье группы, опубликованной в Science Advances, рассказывается о гормональной реакции, вызванной изопреном, которая заставляет насекомых избегать этих растений. Насекомые, которые жевали листья, обработанные изопреном, страдали от боли в животе из-за неперевариваемых белков, которые включаются в присутствии этого соединения. Белки также останавливают рост популяции вредителей.

Другая статья, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что соевые бобы вырабатывают изопрен, когда их листья повреждаются. Это открытие было особенно удивительным, поскольку ранее ученые считали, что современные культуры не вырабатывают изопрен. Эта способность может сделать культуры более устойчивыми к жаре и вредителям. Однако эта выгода может иметь свою цену.

Изопрен — это углеводород, который ухудшает загрязнение воздуха, особенно в районах с уже плохим качеством воздуха. Если бы больше сельскохозяйственных культур были сконструированы для выделения изопрена, это могло бы еще больше повредить атмосфере Земли. Исследование также имеет значение для того, как соевые бобы могут влиять на загрязнение воздуха.

«Это один из самых важных вопросов, который должен быть получен в результате этого исследования, следует ли нам добавлять изопрен в сельскохозяйственные культуры, чтобы они были защищены от насекомых и смирились с их воздействием на озон? Или нам следует генетически модифицировать растения, чтобы максимально отключить изопренсинтазу и улучшить атмосферу?», — заявил Шарки.

Изопрен является одним из самых выбрасываемых углеводородов на Земле, уступая только выбросам метана в результате деятельности человека. Эти органические соединения взаимодействуют с солнечным светом и оксидом азота от угольных установок и выхлопов транспортных средств. В итоге создается токсичное варево из озона, аэрозолей и других вредных побочных продуктов.

Однако не все растения производят изопрен, а те, которые производят, как правило, более активны в жаркую погоду. Соединение содержится в основном в дубах и тополях, но в отличие от похожих молекул в соснах и эвкалиптах, не имеет запаха. «Все понимают, как пахнет, когда идешь по сосновому лесу. В дубовой роще, где больше углеводородов, потому что там вырабатывается много изопрена, вы просто этого не замечаете», — пояснил ученый.

Исследователи полагают, что изопрен помогает стабилизировать растения и нейтрализовать стрессовые реакции, например, на жару. Растения, выделяющие его, также считаются устойчивыми к вредителям, хотя до сих пор было мало исследований, почему это именно так. Теперь стало известно, так как растения вырабатывают больше изопрена, они жертвуют частью своего потенциала роста, углерод инвестируется в защиту.

Так как приближается срок оплаты хостинга, призываю вас поучаствовать в этом донатом по ссылке.