Studija Max Planck Instituta i Univerziteta u Kilu pokazuje da raznolikost biljnih vrsta oblikuje "jezik mirisa" u travnim zajednicama: više vrsta proizvodi bogatiji i složeniji oblak mirisa, dok pad raznolikosti pojednostavljuje hemijske signale. Promene u zajedničkom mirisnom prostoru utiču i na pojedinačne biljke i na interakcije sa oprašivačima, štetočinama i mikroorganizmima. Nalazi imaju važne implikacije za očuvanje biološke raznovrsnosti i održivu poljoprivredu.
Naučnici Otkrili „Nevidljivi Jezik“ Biljaka: Kako Raznolikost Menja Oblak Mirisa
Field experiments show diverse plant communities release richer odor signals, and fewer species can disrupt the chemical cues ecosystems rely on. (CREDIT: Shutterstock)
Tihi travnjak može delovati mirno, ali nikad nije zaista tih. Svaki list, cvet i koren ispušta sitne molekule mirisa koje lebde kroz vazduh i pomažu biljkama da se brane, privlače korisne insekte i komuniciraju sa mikroorganizmima. Novo istraživanje Max Planck Instituta za hemijsku ekologiju i Univerziteta u Kilu pokazuje da pad biljne raznolikosti menja taj "nevidljivi jezik" — kako na nivou cele zajednice tako i unutar pojedinačnih biljaka.
Volatile organic compound (VOC) profiles at the community level across the plant diversity gradient. (CREDIT: Proceedings of the National Academy of Sciences)
Šta su autori otkrili
Istraživanje sprovedeno u okviru Jena Eksperimenta pokazuje da travnjaci sa većim brojem vrsta stvaraju bogatije i složenije mirisne profile. Kada raznolikost opada, oblak mirisa postaje jednostavniji, a sastav izbačenih isparljivih organskih jedinjenja (IOJ) se menja. Te promene mogu da poremete odnose između biljaka, oprašivača, biljojednih insekata i mikroba.
VOC emission and diversity at the community level across the plant diversity gradient. (CREDIT: Proceedings of the National Academy of Sciences)
Kako su merili mirise
Tim je uzorke sakupljao direktno na terenu: za merenje na nivou zajednice koristili su prozirne kaveze koji su prekrivali vegetaciju kako bi koncentrisali emisije, a za pojedinačne biljke — male prozirne plastične kese koje su obuhvatale pojedinačne primerke. Uzorci su potom obrađeni naprednom hemijskom analizom koja je identifikovala i kvantifikovala prisutna jedinjenja.
Results from the structural equation model (SEM) investigating the direct and indirect effects of biotic and abiotic conditions on VOC profiles at the community level across a diversity gradient. (CREDIT: Proceedings of the National Academy of Sciences)
Primer: Plantago lanceolata
U radu je centralnu ulogu imala Plantago lanceolata (ribwort plantain) jer je dobro opisana i prisutna u različitim sastavima zajednica. Istraživači su otkrili da hemijski profil jedne jedinke može da se menja u zavisnosti od mirisnog okruženja koje stvaraju susedne biljke — zajednički oblak mirisa ne samo da odražava zbir emisija već i oblikuje ponašanje pojedinačnih biljaka.
VOC profiles of Plantago lanceolata across the plant diversity gradient. (CREDIT: Proceedings of the National Academy of Sciences)
"Razumevanje kako se hemijski signali biljaka menjaju sa raznolikošću pomaže nam da gubitak biodiverziteta vidimo i kao promenu hemijske komunikacije celog ekosistema,"
rekla je Sybille Unsicker, nekadašnja vođa projekta u Max Planck Institutu za hemijsku ekologiju, a sada profesorka na Botaničkom institutu Univerziteta u Kilu.
Zašto je to važno
Mirisni profili usmeravaju kako oprašivači i štetočine lociraju biljke, i kako mikrobi komuniciraju sa korenovim sistemima. Pojednostavljen mirisni pejzaž može otežati oprašivačima pronalaženje raznovrsnih resursa i oslabiti prirodne odbrambene mreže, što ima posledice za stabilnost i funkciju ekosistema.
Praktične implikacije
Rezultati sugerišu da prakse koje povećavaju biljnju raznolikost — kao što su cvetni pojasevi, diverzifikacija useva i smanjena upotreba herbicida — mogu pomoći u obnavljanju "hemijskih mreža" koje podržavaju oprašivače i prirodne neprijatelje štetočina. Istraživači planiraju dalje radove kako bi povezali promene mirisnih profila sa ponašanjem insekata i dugoročnom stabilnošću zajednica.
Gde je objavljeno: rezultati su dostupni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Pomozite nam da budemo bolji.
