Деревья и растения не спасают Землю: они загрязняют воздух, как и люди

Исследователи полагают, что таким образом растения пытаются отпугнуть вредителей, но такой механизм самозащиты вредит окружающей среде. Ученые давно знали, что растения могут выделять такое химическое вещество, как изопрен. Но до сих пор было неизвестно, почему и как растения это делают. Исследователи предполагали, что такое явление может быть самозащитой от вредителей, но этому не было никаких эмпирических подтверждений, передает New Atlas.

Спустя почти 40 лет ученым удалось выяснить, что изопрен действительно работает как естественный инсектицид, который защищает листья растений от насекомых.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Эксперимент показал, что листья начинают вырабатывать больше изопрена в экстремальных условиях окружающей среды, таких как волны жары. В этот момент растение выделяет до 2% углерода из собственных запасов для синтеза изопрена. Такие значительные ресурсы, которые выделяются на производство этого соединения, говорят о том, что он очень важен.

Команде ученых из Мичиганского государственного университета удалось наглядно показать роль этого ключевого соединения.

В рамках эксперимента ученые вывели табак, который не выделял изопрен, и его сравнили с обычным табаком, выделяющим инсектицид. Исследователи увидели, что голодные табачные гусеницы бражников интенсивно атаковали листья измененного табака, чем тем, которые выделяли изопрен.

Десятидневные наблюдения показали, что растения выделяли соединение на протяжении двух часов. Насекомые, которые съели листья с изопреном, имели задержку роста, которая могла быть вызвана проблемами с пищеварением из-за воздействия природного химиката.

Но сам по себе изопрен совсем не токсичен, но он повышает в растениях уровень жасмоновой кислоты. Именно это делает белки растений сложными для переваривания насекомыми.

“Сам по себе изопрен не является защитой, но он все же помогает растениям защищаться от вредителей”, - говорит ведущий автор исследования Том Шарки.

Но такой механизм растений имеет экологические издержки. Дело в том, что изопрен – это летучее органическое соединение (ЛОС), вырабатываемое такими растениями, как дуб и тополь. Это второй по величине выброс углеводород на Земле после выбросов метана в результате деятельности человека. Попав в окружающую среду, он взаимодействует с солнечным светом и оксидами азота, образуя приземный озон — вредный загрязнитель, связанный с респираторными проблемами и экологическими проблемами.

Открытие этого механизма ставит в тупик исследователей перед сложным выбором: следует ли нам выводить больше растений, выделяющих изопрен, чтобы сдержать атаки вредителей и улучшить продовольственную безопасность, или ограничить способность коммерческих культур вырабатывать это химическое вещество в надежде защитить воздух.