Уопштено, биљке су храна великом броју животиња, у свакој врсти постоја популације, врсте, које се искључиво хране биљном храном или она чини велики удео у исхрани, оне се зову хербивори, има их у свим групама, почев од Афричког слона који поједе до 180 килограма биљне хране на дан, па до најситнијих инсеката. Лаици занемарују инсекте, али ако се узме њихова бројност као и чињеница да је 400 хољада врста инсеката искључиво хербивори, да су популације бројне и да у једној популацији може бити и више ммилиона јединки, на глобалном новоу количина хране које инсекти поједу је заиста огромна, одомаћили су се на пољопривредним културама (јер је ту гомила хране за коју не мора да се помуче), тако да се дамас сматра да на годишњем нивоу, од свих биљака које човек произведе, инсекти поједу чак 20%. Хране се у пољу, док биљке расту али и у складиштима, тако да инсекти хербивори данас представљају велику пошаст, и данас су велики изазов за проучавање како од стране науке, биљну физиологију, молекуларну биологију, тако и агрономије.

Биљке својом лепотом привлаче разне опрашиваче али и инсекте које могу да им нашкоде

Биљке су током еволуције стално биле изложене инсектима, стално су у међудејству са њима, тако да су током еволуције развијале разне стратегије и међудејства, и оно што многи од нас могу да примете су те физичке баријере, као што су длаке, бодље и било каква структура која ремети комотно спуштање на структуру биљке, неометано шетање, грицкање, сисање и то је први бедем одбране од инсеката. Велика и раширена употреба инсектицида делује неповољно и на живи свет који није циљана група у заштити биљака, тако да се тражи друго решење. Од педесетих година пролог века индустрија хемијских средстава је доживела процват, стално се избацују нови инсектициди, али се временом показало да они доводе до низа штетних ефеката, почев од продирања хемикалија до подземних вода а оне даље угрожавају пијаћу воду, делују штетно на особу која рукује опремом за инсектициде, доспевају у храну коју касније једемо, и што је исто важно а то је да лоше делују на корисне инсекте, у првом реду пчеле. Осим тога је примећено да временом инсекти развијају отпорност на те инсектициде. Најчешће је у питању једна супстанца у саставу коај на разне начине може да делује, рецимо да инсекти теже варе, или средтсва изузетне отпорности које одмах изазивају смрт, онда средства која делују на нервни систем инсеката али и поред свега тога, инсекти брзо развијају отпорност. Пример тога је кромпирова златица, врста која је дошла из јужне Америке заједно са кромпиром, раширила се по читавом свету, нема је још увек на далеком истоку али сваке године рашири свој прстор за нових 200 до 300 километара и она је за задњих неколко деценија развила отпорност на преко 50 активних једињења ( а то вероватно значи неколико стотина комерцијалних производа). И за пар пколења може да развије потпуну отпорност.

Трње представља врло моћну одбрану

Биљке као извор секундарних метаболита који могу да изазову застој у развићу инсеката, а то је зато јер су то смеше једињења на које је инсектима тешко да развију отпорност, Представници породице трава, где спадају пшеница, пиринач, кукуруз… имају способност високе акумулације силицијума, који се складишти у ћелије епидермиса као кристали силицијума, а ти кристали ремете варење инсекта ако поједе део биљке, и то је вид заштите које су биљке еволутивно развиле као одбрана од инсеката. Неке имају високу количину влакана и ниску прехрамбрену вредност па их зато инсекти избегавају. Када инсект загризе биљку, она у том тренутку доживљава две врсте повреде, прва је механичка повреда где долази до ремећења ткива, а затим и до хемијске повреде где пљувачка инсекта долази у додир са биљним ткивом, и биљка тада прави разлику између повреде изазваном инсектом и повредом друге механичке врсте. На обично механичко повређивање биљка углавном не реагује бурно, јер су то случајна повређивања, дејство ветра, прелом гранчице, листа, и такве ствари се не понављају. Али ако се на ту повреду нанесе неки супстрат, односно пљувачка инсекта, који има неку хемијску информацију коју са собом носи, биљка добија јасну поруку да је ту неко ко има лоше намере и тада биљка покреће арсенал своје одбране. Одбрана обично почиње на самом месту напада, тзв. локална одбрана, ту долази до нарушавања структуре ћелијских мембрана, међу њима постоји одређени енергетски потенцијал, који је одговоран за фино подешен промет кроз ћелијску мембрану, и када дође до оштећења, долази корз те прекинуте анале до неконтролисаног протока јона калцијума у ћелију. Калцијум је ту први гласник и о покреће читаву каскаду реакција, а прва је производња реактивних кисеоничких врста и слободних радикала, и њихов задатак је да реагују са протеинима и ДНК, а то покреће антиоксидативни систем.

Трње представља врло моћну одбрану

За заштиту кључну улогу има јасонска киселина, и представник је групе регулатора раста, и он препознаје ген на основу се стварају различита једињења који учествују у одбрани, а то могу бити инхибитори протеаза који ремете варење инсеката, оно се блокира, инсект има тешкоћа са варењем и престаје да једе. Инсект наставља да једе али инхиботор утиче на варење, на развој, инсект не успева да прође све фазе метармофозе, и оставља мање потомства или га не остави уопште. Како је развиће све дуже и дуже, а време је јако битно код инсеката јер су више изложени грабљивцима. А то је једна од реакција биљке, друга је производња отровним материја која ће одмах након уношења са храном, да делују штетно на инсекта и изазову велику смртност. Метаболити могу да делују тако што ће да рецимо промене укус хране или да делују на читав други низ начина а све то након што је јаснонска киселина покренула одбранбени механизам биљке. Различите биљке различито реагују и не реагују исто на различите инсекте, а пљувачка инсекта носи различите податке, од тога која је врста у питању па чак и у којем је стадијуму, а то све биљка препозна, и рекација која води на тачно одређену одбрану, једноставно биљке препознају ко их је и како напао, па покрећу одређени механизам одбране за одређену врсту инсеката. Међу биљкама постоји и комуникација тако да када једна биљка буде нападнута од стране инсеката, она упозорава друге биљке да се нешто дешава. На нападнутом делу се стварају посебни молекули који путују кроз целу биљку и обавештавају да је биљка нападнута, тако да се покреће механизам одбране и у удаљеним деловима биљке. Осим тога она са своје површине шаљу у атмосферу комплексе испарљивих једињења, а састав зависи од тога ко је напао, колико је оштећење, та смеса путује даље кроз атмосферу и изазива две реакције. Прва је код суседних биљака које ту смесу препознају као одређен сигнал/поруку и истог тренутка покреће своју одбрану, и тај механизам се зове прајминг. И сада те биљке не подређују одбрани примарни метаболизам, као код непосредно нападнуте биљке, које успорравају све функције и усмеравају се на одбрану, у овом случају биљке наствљају да расту и производе различите метаболите, али упоредо са тим се стварају и одбрамбена једињења. И такве прајмовање биљке су много спремније за напад, и тај систем одбране представља будућност агрономије и будуће заштите биљака.

Јасонска киселина и начин њеног деловања

О биљним рецепторима се врло мало зна али се зна да све биљке реагују на упозорење на напад, и биљке исте врсте и биљке друге врсте, ради се о неким свестраним језиком у свету биљака, опште препознатљивим, тако да је то очигледан пример комуникације међу биљкама. Једињењима које биљке ослобађају могу да комуницирају чак и са инсектима и то инсектима истебљивачима инсеката који су их напали. Први проучен случај до детаља јесте интеркација између биљака дувана и дувановог мољца, који је један од највећих штеточина у пољопривредној производњи. Примећено је да те ларве гусеница врло често на себи имају некаква јајашца и посматрањем је уочено да врло често на леђа гусенице слећу осице које ту полажу јаја и та јаја се врло брзо развијају, и те мале ларве почињу да једу тело гусенице. Касније је откривено да те осице нису случајно ту, већ да буду привучене том смесом волатила, тако да је биљка у ствари позвала у помоћ предатора гусенице, и на тај начин се одбранила од хербивора. Али наше баке су одавно знале да уколико уз леје кромпира посаде неке ароматичне биљке, златице ће много мање нападати. Испитивањем је уз кромпир засађена кадифица и примећено је да је кромпир приметио пристуство те биљке, реагује на етарско уље кадифице, ремети његов природни метаболизам, и покреће одбранбене механизме чак и пре напада инсеката, кромпир производи одбранбена једињења и спремније чека напад златице. Када је златица постављена на такав кромпир, златици је био нарушен матаболизма и није напредовала. А како је у питању сложено једињење, развој отпорности је веома тежак, можда и немогућ, поготово што се смеша тих одбранбених једињења мења а то може бити условљено и животним окружењем. Ова етаска уља нису опасна за друге инсекте и у свету се све више јављају произвођачи истих за потребе заштите у пољопривреди.