Eksperci ostrzegają, że „niszczycielskie” infekcje grzybicze niszczą uprawy i zagrażają światowemu bezpieczeństwu żywnościowemu

Eksperci ostrzegają, że „niszczycielskie” infekcje grzybicze niszczą uprawy i zagrażają światowemu bezpieczeństwu żywnościowemu

Naukowcy ostrzegają przed „niszczycielskim” wpływem, jaki choroby grzybicze w uprawach będą miały na globalne zaopatrzenie w żywność, jeśli agencje na całym świecie nie zjednoczą się, aby znaleźć nowe sposoby zwalczania infekcji.

Na całym świecie hodowcy tracą co roku od 10 do 23 procent swoich upraw z powodu infekcji grzybiczych, pomimo powszechnego stosowania środków przeciwgrzybiczych. Dodatkowe 10-20 procent jest tracone po zbiorach[GS1] . W komentarzu w Nature naukowcy przewidują, że liczby te będą się pogarszać, ponieważ globalne ocieplenie oznacza, że ​​​​infekcje grzybicze stale przesuwają się w kierunku biegunów[GS2] [GS3] [GS4] [VL5] , co oznacza, że ​​w większej liczbie krajów prawdopodobne jest częstsze występowanie infekcji grzybiczych niszczących zbiory*. Hodowcy zgłosili już infekcje rdzy łodyg pszenicy – ​​które normalnie występują w tropikach – w Irlandii i Anglii. Eksperci ostrzegają również, że tolerancja grzybów na wyższe temperatury może zwiększyć prawdopodobieństwo zarażenia oportunistycznymi patogenami żyjącymi w glebie żywicieli chmielu i zarażenia zwierząt lub ludzi.

Profesor Sarah Gurr, Katedra Bezpieczeństwa Żywności na Uniwersytecie w Exeter, jest współautorką raportu. Powiedziała, że ​​​​grzyby przyciągnęły ostatnio uwagę dzięki popularnemu programowi telewizyjnemu The Last of Us, w którym grzyby przejmują ludzkie mózgi. Powiedziała: „Chociaż fabuła jest science fiction, ostrzegamy, że możemy być świadkami globalnej katastrofy zdrowotnej spowodowanej szybkim globalnym rozprzestrzenianiem się infekcji grzybiczych, ponieważ rozwijają one rosnącą odporność w ocieplającym się świecie. Bezpośrednie zagrożenie tutaj nie dotyczy„ zombie ”, ale o globalnym głodzie”.

Oczekuje się, że bezpieczeństwo żywnościowe na całym świecie napotka bezprecedensowe wyzwania, ponieważ rosnąca populacja oznacza większy popyt. W przypadku pięciu najbardziej kalorycznych upraw ryżu, pszenicy, kukurydzy (kukurydzy), soi i ziemniaków infekcje powodują straty odpowiadające ilości żywności wystarczającej dla około 600 milionów do 4 miliardów ludzi na 2000 kalorii dziennie przez rok.

Współautorka komentarza Eva Stukenbrock, profesor i kierownik grupy Environmental Genomics na Uniwersytecie Christiana-Albrechta w Kilonii w Niemczech oraz członkini Kanadyjskiego Instytutu Badań Zaawansowanych (CIFAR), powiedziała: „Ponieważ nasza globalna populacja ma gwałtownie wzrosnąć, ludzkość stoi przed bezprecedensowymi wyzwaniami w zakresie produkcji żywności.Już teraz obserwujemy ogromne straty w uprawach spowodowane infekcjami grzybiczymi, które mogą każdego roku wyżywić miliony ludzi.Ten niepokojący trend może się tylko pogorszyć, ponieważ ocieplający się świat powoduje, że infekcje grzybicze są bardziej rozpowszechnione w europejskich uprawach, a ponieważ nadal rozwijają odporność na środki przeciwgrzybicze. Będzie to katastrofalne dla krajów rozwijających się i będzie miało duży wpływ również na świat zachodni”.

Komentarz podkreśla „idealną burzę”, która powoduje szybkie rozprzestrzenianie się infekcji grzybiczych. Jednym z czynników jest fakt, że grzyby są niezwykle odporne, pozostając zdolne do życia w glebie do 40 lat, a zarodniki przenoszone drogą powietrzną mogą przemieszczać się między kontynentami. Do tego są niezwykle elastyczne, z „fenomenalną” różnorodnością genetyczną między gatunkami. Nowoczesne praktyki rolnicze obejmują rozległe obszary genetycznie jednorodnych upraw, które zapewniają idealne żerowanie i lęgowiska dla tak płodnej i szybko ewoluującej grupy organizmów. Są również dobrze wyposażone, aby ewoluować poza tradycyjne środki kontroli ich rozprzestrzeniania się. Coraz powszechniejsze stosowanie terapii przeciwgrzybiczych ukierunkowanych na pojedynczy proces komórkowy grzyba oznacza, że ​​grzyby mogą wykształcić oporność na te fungicydy, tak że przestają być skuteczne. Zmusza to rolników do stosowania coraz wyższych stężeń fungicydów w celu kontrolowania infekcji, co może przyspieszyć tempo rozwoju odporności.

Jest jednak powód do nadziei. W 2020 roku zespół z University of Exeter [GS6] odkryli nową chemię, która może utorować drogę nowemu typowi celów przeciwgrzybiczych kilku różnym mechanizmom, co oznacza, że ​​grzybom znacznie trudniej jest rozwinąć oporność. Grupa z Exeter stwierdziła, że ​​środek przeciwgrzybiczy jest użyteczny w walce z szeregiem chorób grzybiczych – plamistością Septoria tritici na pszenicy, zarazą ryżu, głownią kukurydzy[GS7] ** oraz przeciw grzybowi wywołującemu panamską chorobę bananów***.

Kluczem do zmiany mogą być również praktyki rolnicze, po tym jak badania przeprowadzone w Danii wykazały obiecujące sadzenie mieszanek nasion zawierających szereg genów odpornych na infekcje grzybicze. Technologia może również okazać się kluczowa, a sztuczna inteligencja, nauka obywatelska i narzędzia do teledetekcji, takie jak drony, pozwalają na wczesne wykrywanie i kontrolę epidemii.

Ogólnie rzecz biorąc, autorzy argumentują, że ochrona światowych upraw przed chorobami grzybiczymi będzie wymagała znacznie bardziej ujednoliconego podejścia, łączącego rolników, przemysł rolniczy, hodowców roślin, biologów, rządy, decydentów i fundatorów.

Profesor Sarah Gurr podsumowała: „Infekcje grzybicze zagrażają niektórym z naszych najważniejszych upraw, od ziemniaków po zboża i banany. Już teraz obserwujemy ogromne straty, które w świetle wzrostu populacji grożą globalną katastrofą. świat zjednoczył się w sprawie zagrożenia dla zdrowia ludzkiego, jakie stanowi covid. Pilnie potrzebujemy globalnie zjednoczonego podejścia do zwalczania infekcji grzybiczych, z większymi inwestycjami ze strony rządów, organizacji filantropijnych i firm prywatnych, aby budować na ziarnach nadziei i powstrzymać ten rozwój w globalną katastrofę, w wyniku której ludzie będą umierać z głodu”.

Komentarz jest zatytułowany „Zajęcie się rosnącą pilnością chorób grzybiczych w uprawach[VL8] ” i jest publikowany w Nature.

* Bebber, DP, Ramotowski, MAT & Gurr, SJ Nature Clim. Zmiana 3, 985-988 (2013).

** Steinberg, G. i in. Komuna przyrody. 11, 1608 (2020)

***Cannon, S. et al. Patog PLoS. 18, e1010860 (2022)

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science