Как растения не пускают в себя грибы
Чтобы не пустить опасные грибки в лист, растения закрывают устьица.
Растениям, как и нам, приходится выдерживать постоянный натиск недружелюбных микроорганизмов, среди которых довольно много грибов. Некоторые грибы в виде спор оседают на поверхности стеблей и листьев, где и прорастают. А некоторые стараются проникнуть прямо в ткани растения, как например, грибок-возбудитель ложной мучнистой росы. Входными воротами им служат устьица – поры в листе, через которые идёт газообмен. Растения то открывают, то закрывают устьица, когда им нужно больше или меньше испарять воды, впитать больше или меньше углекислого газа, и т. д.
Устьица ограничивают так называемые замыкающие клетки, которые меняются в размере. Известно, что у этих клеток есть специальные рецепторы, которые реагируют на хитин – полисахарид, из которого состоит экзоскелет членистоногих и который входит в состав клеточной стенки грибов. Исследователи из Лаборатории Сейнзбери, Университета Вюрцбурга и других научных центров описывают в журнале eLife, что происходит в тканях растения, когда оно чувствует присутствие грибов на листе. Если вкратце, то активировавшийся рецептор включает ионный канал – белок SLAH3, сидящий в мембране замыкающих клеток. Из клеток начинают утекать ионы, вслед за ними уходит вода, уменьшается внутриклеточное давление. Замыкающие клетки так устроены, что когда в них уменьшается давление, они закрывают устьице – и в результате грибные споры не могут попасть в ткань листа.
Хотя у растений и есть защита от грибов, они всё же болеют и ложной мучнистой росой, и другими грибковыми заболеваниями. Возможно, в перспективе удастся подобрать какие-нибудь вещества, которые заставят замыкающие клетки лучше реагировать на грибные споры; такие вещества очень пригодились бы в сельском хозяйстве.
Можно добавить, что далеко не все грибы, которые хотят проникнуть в растения, оказываются вредными. Например, корни растений часто образуют микоризу – тесный симбиоз с грибным мицелием, который опутывает корни чехлом, а то и вовсе проникает прямо в растительные клетки, поставляя растению необходимые минеральные вещества и принимая от него питательную органику.
