Биологи из Университета Юты выяснили, что осина дрожащая (Populus tremuloides) обладает своеобразной «функциональной памятью» о пережитом дефиците влаги. В ходе трёхлетнего эксперимента учёные установили, что перенесённая засуха оставляет долгосрочный след на деревьях. На следующий год осины кардинально перестраивают химическую защиту своей листвы, перераспределяя внутренние ресурсы для борьбы со сторонними угрозами.
Главной реакцией на прошлый стресс стало резкое увеличение в листьях салициноидных фенольных гликозидов — органических соединений, отпугивающих насекомых-вредителей и травоядных животных. Концентрация этих защитных веществ в сухой массе листа может достигать внушительных 20%. По оценкам исследователей, даже небольшое повышение их уровня снижает повреждаемость кроны насекомыми на четверть. Самое удивительное, что колоссальные энергозатраты на выработку этого «химического оружия» никак не замедлили естественный рост осин.
Впрочем, перестройка биохимии оказалась палкой о двух концах. Одновременно с ростом защиты от насекомых у перенесших засуху деревьев зафиксировали падение уровня конденсированных танинов — веществ, отвечающих за противодействие патогенным микроорганизмам. Это изменение спровоцировало масштабную смену состава грибковых сообществ, обитающих на поверхности листвы.
Чтобы понять природу проблемы, исследователи высадили саженцы из пяти национальных лесов Юты и Колорадо в одинаковые условия и регулировали уровень их полива с 2021 по 2023 год. Эксперимент доказал, что засуху нельзя рассматривать как краткосрочный стресс, заканчивающийся с первым дождем. Задержка в гибели деревьев, часто наблюдаемая в лесах спустя годы после засушливого периода, напрямую связана с этой отложенной перенастройкой химической защиты. Понимание того, как засуха меняет взаимоотношения осин с насекомыми и микробами, заполняет важный пробел в лесной экологии и поможет разработать новые стратегии по спасению и восстановлению уникальных осиновых лесов.
Источник
nph.onlinelibrary.wiley.com
