Ученые проводили наблюдения после пожара на ферме в Минас-Жерайсе (Бразилия), изучая последствия возгорани. В ходе исследования они обратили внимание на галлы — шарообразные наросты — на растениях Solanum lycocarpum, которые уцелели после огня. Оказалось, что галлы защищают личинок Богемского долгоносика от высоких температур. Несмотря на то, что все вокруг сильно пострадало, внутри обгоревших галлов сохранилась жизнь. Это первый случай, когда галлы были зарегистрированы в роли естественной защиты от пожаров. Открытие расширяет представления об их экологических функциях, которые ранее в основном связывали с защитой от хищников и паразитов. Исследование опубликовано в журнале Ecology.
Галлы — это шарообразные наросты на некоторых растениях, образующиеся, когда насекомое выделяет специфическое вещество через эпидермис. После выделения вещества насекомое откладывает яйца внутрь галла. Позднее там же, развиваются личинки.
Галлы служат личинкам убежищем и часто источником пищи. Предыдущие исследования показали, что они также защищают от неблагоприятных погодных условий и хищников. В новой работе ученые обнаружили, что галлы могут обеспечить защиту от лесных пожаров как минимум одному виду насекомых.
Исследование началось, когда один из ученых проводил осмотр участка саванны в Бразилии, недавно пострадавшего от пожара. Жан Карлос Сантос обнаружил обгоревшее растение Solanum lycocarpum (волчье яблоко) с сохранившимися галлами. Ученый вскрыл один из галлов и нашел внутри живую личинку Богемского долгоносика (Curculionidae), которая уцелела в пожаре.
Затем команда биологов приступила к более детальному исследованию. Ученые хотели выяснить, является ли данное наблюдение единичным. Исследовательская группа собрала образцы на выжженной саванне для последующего лабораторного анализа.
Оказалось, что богемские долгоносики вызывают образование многокамерных галлов, причем каждая камера содержит по одной личинке. В ходе исследования установили, что в 20 галлах все личинки сохраняют жизнеспособность после пожара. В других 23 галлах обнаружили по одной погибшей личинке, тогда как в девяти галлах ни одна личинка не выжила. Исследователи установили, что ключевым фактором выживаемости являлась толщина эпидермиса галла — чем толще был эпидермис, тем выше были шансы личинок на выживание.
Открытие термоизоляционных свойств галлов у Solanum lycocarpum может привести к созданию материалов, которые улучшат защиту сельхозкультур от пожаров и сохранят насекомых в экосистемах. Толщина стенок галла определяет выживаемость личинок, что полезно для разработки термоустойчивых покрытий. Также это поможет облегчить восстановление природы после пожаров и, возможно, использовать подобные механизмы в биотехнологиях и медицине.
Автор: Элина Арутюнян.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
