Фосфат кальция— это неорганическое вещество, состоящее из кальция и ортофосфорной кислоты. Это основной компонент в составе костей скелета и зубов, который придает им известную твердость. Как уже известно ученым, некоторые растения, например крапива, также используют этот очень твердый минерал, чтобы защитить себя от своих врагов-животных. Как показало новое исследование, фосфат кальция гораздо более распространен в растениях, чем это предполагалось ранее.
Растение Arabidopsis thaliana (или резуховидка Таля) хорошо знакомо как аграриям, которые борются с ней как с сорняком, так и биологам, часто использующим его в исследованиях. На этот раз растение изучили с помощью электронного микроскопа и Рамановской спектроскопии (спектроскопии комбинационного рассеяния). Ученые обнаружили, что резуховидка имеет своеобразные и довольно жесткие шипы. Оказалось, что кончики его трихом — клеток эпидермы, образующих выросты или микроволоски на листах растений, совсем не мягкие, а состоят как раз из фосфата кальция.
По словам исследователей, эти жесткие трихомы резуховидка использует в качестве оборонительного средства против своих врагов, мелких насекомых вроде тлей. При увеличенном изображении трихомы выглядят как шипы, своим внешним видом напоминающие орудие пыток под названием «железная дева».
«Мы имеем дело с микромасштабным оружием самообороны, сдерживающим многие виды насекомых от повреждения этих растений. И удивительно, что не все растения используют фосфат кальция в структурной биоминерализации», — пишут авторы работы.
По мнению ученых, расшифровка генетической основы этих оборонительных «вооружений» будет следующим логическим шагом в исследованиях. И впоследствии это может пригодиться биоинженерам в создании модифицированных самозащищающихся растений, более устойчивых к вредителям.
Исследование опубликовано в журнале Planta.
Ранее российские ученые придумали, как бороться с колорадским жуком с помощью паразитических грибов, бактерий и их метаболитов.
