Växter lyssnar på sina grannar och kan förutsäga framtida konkurrens

Växter känner av kemiska signaler från sina grannar och kan på så sätt förbereda sig på framtida konkurrens om ljus, vatten och näring redan innan den äger rum. Det är en viktig överlevnadsstrategi för växter som inte kan flytta på sig för att hitta bättre villkor någon annanstans. Nu har kunskapen på detta nya område sammanställts för första gången och stor del av forskningen bakom detta har utförts på Sveriges lantbruksuniversitet (SLU). Praktiskt kan kunskapen användas för att t ex minska angrepp av skadeinsekter på gröda.

Människor kan byta jobb, flytta och skaffa nya vänner. Djur kan söka föda på andra platser om konkurrensen blir för stor. Men växter är bundna till sin plats och delar resurser med sina grannar. Konkurrensen med andra växter är den största utmaning en växt möter under sitt liv. Men det finns många exempel på att växter kan möta denna utmaning genom att läsa av kemiska signaler från sina grannar och anpassa sig till den konkurrens de kommer att möta. Till exempel kan de satsa på att producera mer bladmassa i förhållande till rötterna – eller tvärtom, beroende på vem grannen är.

Växter kan förnimma både grannens identitet (olika växtarter eller olika genotyper – dess genetiska profil – av samma växt) och fysisk status, till exempel ålder eller växtlängd. För växter är det viktigt att kunna skilja på vilka grannar som kan bli allvarliga konkurrenter och vilka som inte kommer att påverka dem i någon större grad.

De flyktiga ämnena från grannen kan också framkalla svar i växter som påverkar dess försvar mot växtätare, något som kan utnyttjas för att skapa hållbara och produktiva jordbrukssystem.

– Praktiskt kan vi utnyttja detta informationsutbyte om vi ökar den biologiska mångfalden i jordbruket till exempel genom att blanda olika sorter på fältet. Då kan växter med olika behov utnyttja resurserna bättre och dessutom kan vi minska angrepp från skadedjur, säger Velemir Ninkovic, forskare på SLU och huvudförfattare till en översiktsartikel som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

Relativt många studier har gjorts om hur skadade växter påverkar växterna omkring. Till exempel kan man se att en växt utsöndrar annorlunda flyktiga ämnen när den är angripen av en skadeinsekt, vilket gör att växter i närheten aktiverar sitt kemiska försvar.

Velemir Ninkovic forskargrupp visar att också signaler från oskadade grannar kan påverka den kemiska sammansättningen en växt utsöndrar, vilket även påverkar insekter. Ett exempel är att korn som växer tillsammans med annan specifik genotyp eller växtart, till exempel med vissa ogräs, verkar kunna locka till sig nyckelpigor. Det här kan vara en av förklaringarna till att det finns fler naturliga fiender till skadeinsekter i fält med större biologisk mångfald.

Velemir Ninkovic påpekar att det finns många frågor kvar att finna svaren på.

– Vilka sorter samverkar bäst och hur påverkas ekosystemen? Om ett växtslag i ett sådant odlingssystem, som korn, kan försvara sig själv är mycket vunnet. Då skulle lantbrukare klara sig med betydligt mindre mängd kemiska bekämpningsmedel och vi får möjlighet att tillämpa en giftfri miljö i odlingssystemen, säger Velemir Ninkovic.

Kontakt: Velemir Ninkovic, forskare på institutionen för ekologi, SLU, 018-67 25 41, velemir.ninkovic@slu.se

Vetenskaplig artikel:

"Decoding neighbour volatiles in preparation for future competition and implications for tritrophic interactions", Velemir Ninkovic et al, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1433831916300968