Zapylacze rozprzestrzeniają patogeny z chorych roślin?
Walka z patogenami rozprzestrzeniającymi się wśród roślin, zarówno tych dzikorosnących, jak i gatunków uprawianych w tradycyjnym systemie sektora rolnictwa jest niezwykle ważnym zagadnieniem. Znajomość mechanizmów groźnych chorób inwazyjnych roślin może przynieść wiele korzyści rolnikom, ogrodnikom oraz sadownikom, w celu potencjalnego wyeliminowania strat w produkcji roślinnej.
Niektóre choroby mogą rozprzestrzeniać się na skutek procesów zapylania przez owady zapylające. Badacze z Instytutu Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk zidentyfikowali grzyby zasiedlające kwiaty jednej z najbardziej nektarodajnych roślin Europy, a mianowicie niecierpka gruczołowatego. Zapylaczami tej inwazyjnej rośliny są przede wszystkim dwa gatunki trzmieli Bombus pascuorum i Bombus hortorum.
Naukowcy wykryli, że rozprzestrzenianie się wykrytych na niecierpku grzybów może powodować występowanie groźnych chorób u innych gatunków roślin, również tych uprawnych. Rozprzestrzenianie się patogenu ma więc znaczenie zarówno w kontekście dzikiej flory Polski, jak i rodzimej produkcji rolniczej.
Niecierpek gruczołowaty występuję naturalnie w zachodniej części Himalajów. Z uwagi na swoją wysoką inwazyjność, po introdukowaniu rozprzestrzenił się w dość krótkim czasie w Azji, Europie oraz Ameryce Północnej. Porasta zazwyczaj doliny rzeczne, ograniczając występowania rodzimej flory. Jego rośliny kwitną około 12 tygodni od czerwca do października. Rozwija on liczne, różowe, nieco purpurowe kwiaty wytwarzające ogromne ilości nektaru gromadzącego się w tylnej części działki kielicha.
Zwalczanie niecierpka gruczołowatego jest niezwykle ciężkie, a niekiedy nawet niemożliwe. Roślina ta rozwija się niezwykle szybko, posiada również wysoką wydajność fotosyntezy, prześcigając inne rośliny w przypadku możliwości wzrostu. Eksperci zaznaczają, że niecierpek odznacza się również właściwościami przeciwdrobnoustrojowymi, a jego odpowiednio diaspory przystosowane są do rozprzestrzeniania drogą wodną. Obfite owocowanie niecierpka rozpoczyna się już od połowy lipca. Niewielkie dotknięcie dojrzałych owoców powoduje gwałtowne wystrzelenie ich na odległość dochodzącą nawet do 5 m. Co więcej, nasiona niecierpka mogą być przenoszone przez zwierzęta oraz ludzi wraz z glebą.
Niecierpek gruczołowaty jest rośliną jednoroczną. Odznacza się on również niską zdolnością do samozapylania, dlatego w dużej mierze polega na zapylaczach, którzy chętnie go odwiedzają. Naukowcy mają nadzieję, że w przypadku ograniczenia atrakcyjności niecierpka gruczołowatego dla zapylaczy, udałoby się zażegnać inwazyjności gatunku. Jak podaje portal Naukowa w Polsce - „Na razie niecierpki w wabieniu zapylaczy są wręcz mistrzami. Wytwarzają niespotykane ilości nektaru, wynoszące 0,3 mg na godzinę na jeden kwiat. Badacze z IOP PAN postanowili więc sprawdzić, czy są jakieś czynniki, które wpływałyby na aktywność tego procesu, ze szczególnym uwzględnieniem patogenów występujących w kwiatach I. glandulifera.
Przeprowadzane przez polski zespół naukowców badania zostały opublikowane w czasopiśmie „NeoBiota”. Jak czytamy w serwisie Nauka w Polsce „W ramach badania biolodzy określali czynniki, które wpływają na obecność gatunków patogenów i liczebność zapylaczy. Było to m.in.: wielkość rośliny, długość dolnego płatka kwiatu i szerokość jego wlotu, temperatura powietrza i nasłonecznienie. Badania prowadzono w trzech regionach Polski - na Pogórzu Izerskim, w Krakowie i w Muszynie”.
Polscy naukowcy przeprowadzili swoje badania w ciepłe i bezdeszczowe dni. Podczas tej samy pory dnia policzyli, ile zapylaczy odwiedza kwiaty wybranych 10 roślin w ciągu 60 minut. Na zakończenie badania, kwiaty odcinano, a następnie poddawano je analizie anatomicznej oraz odsyłano do badań w laboratorium Zakładu Botaniki Systematycznej i Środowiskowej Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Badania przyniosły interesujące wyniki. Dotychczasowo wierzono, że zainfekowane przez patogeny rośliny są mniej atrakcyjne dla zapylaczy, ponieważ potrafią one rozpoznać, które z roślin są zakażone i celowo ich unikać. Kwiaty niecierpka starają się jednak kompensować obecność patogenów, wytwarzając o wiele więcej kwiatów oraz nektaru, niż w przypadku zdrowych osobników. Patogeny z zainfekowanych roślin mogą mieć więcej szans na rozprzestrzenianie się.
Naukowcy ustalili, że niecierpka odwiedzają najczęściej dwa gatunki trzmieli B. hortorum oraz B. pascuorum. Najbardziej niebezpiecznymi i najłatwiej rozprzestrzenianymi poprzez te zapylacze patogenami były zaś grzyby: Botrytis cinerea (gronowiec szary, inaczej szara pleśń) oraz Fusarium graminearum.
Jak podkreślają autorzy naukowej publikacji „Te dwa patogeny powodują wyniszczające choroby rodzimych gatunków roślin i setek gatunków roślin uprawnych na całym świecie i znajdują się na liście 10 głównych patogenów grzybiczych. (...) Ułatwianie ich przenoszenia przez inwazję I. glandulifera zmniejsza produkcję roślinną i zwiększa straty ekonomiczne. Niestety, ten aspekt szkodliwego oddziaływania obcych gatunków roślin nadal jest pomijany”.
Źródło: naukawpolsce.pl
