Знакомый с детства запах свежескошенной травы возникает благодаря летучим веществам (GLV), которые выделяются растениями в ответ на повреждения, атаки травоядных или стрессовые ситуации. Эти молекулы являются частью сложной системы сигнализации, помогающей растениям защищаться, подавлять патогены, привлекать хищников вредителей и даже предупреждать соседние растения об опасности. В новом исследовании ученые проследили, как растения и насекомые ведут свою химическую войну на протяжении миллионов лет.
Исследователи из Национального университета Тайваня, совместно с международными коллегами, сконцентрировались на ферментах гексеналь-изомеразах (Hi), которые обнаруживаются как у растений, так и у насекомых. У растений эти ферменты преобразуют Z-3-гексеналь — один из первых сигналов бедствия — в E-2-гексеналь, что делает сигнал более эффективным, так как E-2-гексеналь сильнее привлекает естественны врагов гусениц.
Однако гусеницы также обладают Hi-ферментами в своей слюне. Они осуществляют аналогичное химическое превращение, но с целью перехватить и модифицировать сигнал, что может усилить тревогу растения и обернуться против него.
Несмотря на то, что растения и насекомые используют одну и ту же химическую реакцию, их Hi-ферменты происходят из разных белковых семейств, что указывает на независимое эволюционное развитие этой функции. Анализ 34 видов чешуекрылых показал, что наличие этих ферментов у насекомых появилось сравнительно недавно в их эволюции, в то время как у растений они возникли около 140 миллионов лет назад, совпав с эпохой доминирования цветковых растений.
Таким образом, запах свежескошенной травы является не только ароматом, но и химическим сигналом бедствия, отражающим многомиллионную эволюционную гонку между растениями и насекомыми. Это открытие было опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.