Дерева і рослини не рятують Землю: вони забруднюють повітря, як і люди

Дослідники вважають, що таким чином рослини намагаються відлякати шкідників, але такий механізм самозахисту шкодить навколишньому середовищу. Вчені давно знали, що рослини можуть виділяти таку хімічну речовину, як ізопрен. Але досі було невідомо, чому і як рослини це роблять. Дослідники припускали, що таке явище може бути самозахистом від шкідників, але цьому не було жодних емпіричних підтверджень, передає New Atlas.

Майже через 40 років ученим вдалося з'ясувати, що ізопрен дійсно працює як природний інсектицид, який захищає листя рослин від комах.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Експеримент показав, що листя починає виробляти більше ізопрену в екстремальних умовах навколишнього середовища, таких як хвилі спеки. У цей момент рослина виділяє до 2% вуглецю з власних запасів для синтезу ізопрену. Такі значні ресурси, які виділяються на виробництво цієї сполуки, свідчать про те, що вона дуже важлива.

Команді вчених з Мічиганського державного університету вдалося наочно показати роль цієї ключової сполуки.

У рамках експерименту вчені вивели тютюн, який не виділяв ізопрен, і його порівняли зі звичайним тютюном, що виділяє інсектицид. Дослідники побачили, що голодні тютюнові гусениці бражників інтенсивно атакували листя зміненого тютюну, ніж ті, що виділяли ізопрен.

Десятиденні спостереження показали, що рослини виділяли сполуку протягом двох годин. Комахи, які з'їли листя з ізопреном, мали затримку росту, яка могла бути спричинена проблемами з травленням через вплив природного хімікату.

Але сам по собі ізопрен зовсім не токсичний, але він підвищує в рослинах рівень жасмонової кислоти. Саме це робить білки рослин складними для перетравлення комахами.

"Сам по собі ізопрен не є захистом, але він все ж таки допомагає рослинам захищатися від шкідників", — каже провідний автор дослідження Том Шаркі.

Але такий механізм рослин має екологічні витрати. Річ у тім, що ізопрен — це летюча органічна сполука (ЛОС), що виробляється такими рослинами, як дуб і тополя. Це другий за величиною викид вуглеводнів на Землі після викидів метану внаслідок діяльності людини. Потрапивши в навколишнє середовище, він взаємодіє з сонячним світлом і оксидами азоту, утворюючи приземний озон — шкідливий забруднювач, пов'язаний з респіраторними проблемами та екологічними проблемами.

Відкриття цього механізму ставить у глухий кут дослідників перед складним вибором: чи слід нам виводити більше рослин, що виділяють ізопрен, щоб стримати атаки шкідників і поліпшити продовольчу безпеку, чи обмежити здатність комерційних культур виробляти цю хімічну речовину в надії захистити повітря.

Нагадаємо, вперше показано розмову між рослинами. Дослідники зняли на камеру те, як сусідні рослини спілкуються між собою у дуже оригінальний спосіб.