Изменение химической защиты и пищевой ценности растений в ходе онтогенеза подорожника ланцетного (Plantaginaceae)

Во многих эмпирических исследованиях изучали изменения защитных свойств растений в ходе онтогенеза, однако лишь в немногих работах рассматривали возможные механизмы, лежащие в основе этих закономерностей. Кроме того, в большинстве исследований оценивали изменения защитных свойств только надземных частей растений, поэтому наши знания об изменениях защитных свойств всего растения в процессе развития и возможных ограничениях распределения ресурсов между ростом и защитой остаются ограниченными. В этой работе мы оценили изменения биомассы, пищевой ценности и химической защиты подземных и надземных тканей в семи возрастных группах подорожника ланцетного (Plantago lanceolata, Plantaginaceae), чтобы изучить: (1) изменения конститутивной химической защиты и пищевой ценности в ходе онтогенеза на уровне отдельных частей и всего растения; (2) роль ограничений распределения ресурсов — в частности, отношения массы корней к массе побегов (R:S) — в изменении общих затрат растения на химическую защиту с течением времени. В целом с возрастом растения затраты на иридоидные гликозиды (ИГ) значительно возрастали, тогда как концентрации воды и азота в побегах снижались. В ходе развития содержание ИГ в побегах и корнях изменялось по-разному: доля ИГ, приходящаяся на корни, линейно возрастала от молодых растений к старым, тогда как в побегах распределение ИГ изменялось нелинейно. Наконец, отношение R:S лишь в небольшой степени объясняло общее распределение ресурсов на защиту: у молодых растений связь между отношением R:S и концентрацией ИГ была положительной, а у старых — отрицательной. Изменения пищевой ценности и защитных свойств отдельных тканей и всего растения в ходе онтогенеза могут существенно влиять на успешность насекомых-фитофагов и/или риск их поедания хищниками, поэтому, вероятно, играют значимую роль во взаимодействиях между видами.