Они доминировали на земле в течение 200 миллионов лет и множество разных видов по-прежнему можно найти во всем мире: мхи, хвощи и папоротники. Исследователи уже выяснили, что папоротники не выпускают каких-либо летучих веществ, когда они подвергаются нападению, в отличие от многих, ныне доминирующих цветковых растений. Такая эмиссия летучих соединений может привлечь врагов вредителей насекомых, таких как осы, которые паразитируют на травоядных. Тем не менее, папоротники не выделяют летучие вещества, привлекающие паразитов или хищников растительноядных личинок.

Папоротники являются сосудистыми растениями, они размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками и так далее). В отличии от цветковых растений (spermatophyte), которые используют цветки и семена для размножения, папоротники размножаются только с помощью спор. Метаболическая активность папоротников и, особенно, их защита от травоядных животных, не менее эффективна, чем у  цветковых растений. 

Ботаники исследовали папоротник Pteridium aquilinum , как один из самых распространенных. Он может быть найден в самых различных местообитаниях. Атаки травоядных на папоротник поразительно реже, чем на цветковые растения. Одним из объяснений этого явления может быть то, что листья папоротника содержат особо токсичные веществ, которые держат насекомых-вредителей на расстоянии: анализ химического состава показал наличие, цианогенные гликозидов и дубильных веществ среди других веществ. Но эти "живые ископаемые" использовать косвенные защитные средства против их врагов.

Фасоль, кукуруза, хлопок, тополя, табак и картофель: эти и другие цветковые растения, как известно, производят гормон жасмоновой кислоты в листьях, для защиты от атак травоядных. Жасмоновая кислота стимулирует синтез летучих веществ, таких как соединения из семейства терпеноидов. Это отличная стратегия защиты растений для привлечения врагов растительноядных личинок насекомых. Веркатесена Радхик, аспирант в отделе Биоорганической химии института, захотела выяснить, какие средства используют папоротники для защиты от вредителей. Ученый использовал личинок двух видов травоядных насекомых, которые питаются вайей папоротника. Исследователи задействовали роботизированное устройство, робот MecWorm, который постоянно пробивал вайи папоротника металлической иголкой, тем самым имитируя механические ранения, вызванные кормлением травоядных. Результат: вайи папоротника выпустить лишь очень небольшие количества летучих соединений. Даже сигнальные молекулы жасмоновой кислоты вряд ли можно было обнаружить в ветвях.

Однако, если листья папоротника были непосредственно обрабатывали жасмоновой кислотой, они реагировали, как листья цветковых растений - выпустили типичный запах букета. Ученые изучали этот эффект более подробно и обнаружили, что выброс летучих терпеноидов из папоротника может даже быть вызвано лечением. Биохимические эксперименты показали, что эти летучие терпеноиды производятся по тем же метаболическим путем, как у цветковых растений. "Вполне вероятно, что растительноядность - индуцированного накопления жасмоновой кислоты не является достаточным, чтобы вызвать выработку летучих соединений в наших экспериментах", - говорит Вильгельм Боланд, директор департамента.

Возможно, что папоротники не используют для своей защиты посредством летучих выбросов? И наличие токсичных веществ в листья папоротника достаточно, чтобы отбиться от травоядных? "Мы можем только догадываться", - говорит Боланд. По-прежнему неизвестно, как  даже без таких защитных мер  папоротники успешно колонизировали нашу планету по сей день.

Источник: ScienceDaily