Виновником многих болезней животных и людей являются яды под названием афлатоксины. Эти органические соединения вызывают рак печени, подавляют иммунную систему и даже повреждают ДНК, из-за чего, в частности, замедляется нормальный рост и развитие детей. В высоких концентрациях эти яды могут быть смертельно опасны.
Афлатоксины попадают в организм человека с продуктами питания, а производят их плесневые грибы рода аспергилл. Американские учёные изучили вид аспергилл жёлтый (Aspergillus flavus, также известен как жёлтая плесень). Больше всего этот гриб любит растения с повышенным содержанием крахмала (пшеница, рис, кукуруза, просо) и жирных кислот (арахис, грецкие орехи, соя, семена подсолнечника).
Изучая этот гриб и токсичные соединения, которые он производит, исследователи из Корнеллского Университета и Университета Северной Каролины обнаружили интересную взаимосвязь. Оказывается, выработка яда связана с деятельностью насекомых.
Изначально авторов работы заинтересовал тот факт, что не все аспергиллы производят токсин. Некоторые виды этих грибов (примерно треть из всех) совершенно безопасны.
Получается, есть некий фактор, заставляющий аспергилл продуцировать ядовитые вещества.
Исследователи предположили, что причиной могут быть насекомые, которые либо поедают грибок (и он выработал свою систему защиты), либо конкурируют с ним за пищу.
Чтобы выяснить наверняка, команда собрала образцы A. flavus и использовала группу плодовых мух (дрозофил). Эти насекомые и грибы используют одни и те же растения в качестве "рассадников" (мест для размножения), а также питаются одними и теми же продуктами (например, микроорганизмами, разлагающими плод, а также веществами из самого плода). Кроме того, личинки дрозофил порой не прочь пообедать и самим грибом.
После нескольких экспериментов учёные обнаружили, что яд, производимый аспергиллами, защищает их от употребления в пищу личинками. Когда специалисты добавляли афлатоксин в пищу личинок плодовых мух, те погибали, а гриб процветал.
Также выяснилось, что те виды грибов, которые продуцировали токсины, сильнее разрастались в присутствии плодовых мух. Производство афлатоксина увеличилось в среднем в полтора раза в присутствии даже одной личинки и почти втрое, если гриб был механически повреждён. А без насекомых рост плесени замедлялся.
Получается, что выработка афлатоксинов – это защитный механизм грибов, поясняют авторы работы. Они уверены, что эти данные помогут фермерам: если начать бороться с насекомыми, сельскохозяйственные культуры очистятся от ядов и станут безопасными для здоровья людей и животных.
Последние, кстати, страдают в той же степени, если не больше людей. Употребление отравленных растений заметно снижает поголовье скота, отмечают эксперты. По их оценкам, только в США финансовый урон от таких потерь составляет примерно 270 миллионов долларов в год.
Исследователи добавляют, что необходимо провести также новые работы с другими видами насекомых (например, гусеницами), чтобы фермеры знали всех своих врагов в лицо. Только тогда получится выработать наиболее эффективные стратегии биоконтроля.
Более подробно об исследовании рассказывается в научной статье, опубликованной в издании Proceedings of the Royal Society B.
Кстати, растения, которым досаждают вредители, вырабатывают немало интересных защитных механизмов. Например, они превращают гусениц в каннибалов, а также имитируют "вкус песка", чтобы отпугивать голодных насекомых.
