Nowe badania porównują uszkodzenia roślin z czasów współczesnych przez owady roślinożerne z uszkodzeniami starożytnych liści sprzed około 67 milionów lat.

Bezprecedensowy poziom owadów uszkadzających rośliny

Badanie jest pierwszym tego typu, porównującym uszkodzenia roślin z czasów współczesnych przez owady roślinożerne z uszkodzeniami zachowanych liści z późnej kredy, około 67 milionów lat temu, informuje ScienceDaily.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

Według kierownika naukowca, dr UW. absolwentka Lauren Azevedo-Schmidt, obecnie adiunkt na Uniwersytecie Maine, ich praca wypełnia lukę między tymi, którzy wykorzystują skamieliny do badania interakcji roślin z owadami w głębokim czasie, a tymi, którzy badają takie interakcje we współczesnym kontekście ze świeżym materiałem liściowym .

Rozbieżność między obecnymi a skamieniałymi uszkodzeniami spowodowanymi przez owady jest zaskakująca.

Azevedo-Schmidt współpracował przy badaniach z Wydziałem Botaniki UW i Wydziałem Geologii i Geofizyki profesor Ellen Currano oraz adiunktem Uniwersytetu Kalifornijskiego-Davis Emily Meineke.

Naukowcy porównali skamieniałe liście z uszkodzeniami spowodowanymi przez owady od późnej kredy do plejstocenu, około 2 miliony lat temu, z liśćmi zebranymi przez Azevedo-Schmidta z trzech współczesnych gatunków drewna.

W dokładnych badaniach zbadano wiele form uszkodzeń spowodowanych przez owady, odkrywając znaczny wzrost wszystkich współczesnych uszkodzeń w porównaniu z zapisem kopalnym.

Według naukowców dane pokazują, że rośliny w obecnej erze doświadczają rekordowych poziomów uszkodzeń spowodowanych przez owady, pomimo globalnego spadku liczby owadów, a różnicę można wyjaśnić działalnością człowieka.

Potrzebne są dalsze badania, aby wskazać konkretne przyczyny zwiększonego uszkodzenia roślin przez owady, chociaż eksperci sądzili, że rosnący klimat, urbanizacja i introdukcja gatunków egzotycznych odegrały pewną rolę.

„Postawiamy hipotezę, że ludzie wpłynęli na częstotliwość uszkodzeń i zróżnicowanie przez owady we współczesnych lasach” – napisali naukowcy, przy czym najbardziej ludzki wpływ miał miejsce po rewolucji przemysłowej.

Zgodnie z tą hipotezą, próbki zielnikowe z początku XXI wieku były o 23% bardziej narażone na inwazję szkodników niż próbki uzyskane na początku XX wieku, co jest związane z ociepleniem klimatu.

Twierdzili jednak, że zmiany klimatyczne nie wyjaśniają całkowicie wzrostu szkód spowodowanych przez owady.

Zdaniem naukowców zakres wpływu człowieka na interakcje między roślinami a owadami zależy nie tylko od zmiany klimatu, ale także od tego, jak ludzie wchodzą w interakcje z krajobrazem lądowym.

Ochrona roślin przed szkodnikami roślinożernymi

Interakcje między roślinami a owadami roślinożernymi są głównymi czynnikami produkcji roślinnej zarówno w roślinności zarządzanej, jak i dzikiej, zgodnie z Frontiers.

Rośliny wyewoluowały różne mechanizmy obronne w odpowiedzi na atak, aby ograniczyć ryzyko szkód i utraty wydajności. Straty upraw spowodowane szkodami spowodowanymi przez szkodniki stawonogów mogą przekraczać 15% rocznie.

Udomowienie i selekcja upraw w celu zwiększenia plonów i jakości może modyfikować zdolności obronne upraw, zwiększając zależność od syntetycznej ochrony upraw.

Z drugiej strony zrównoważone rolnictwo jest uzależnione od niższych nakładów chemicznych.

W rezultacie istnieje pilna potrzeba odkrycia cech obronnych roślin w celu wzmocnienia plonów. Strategie odporności i tolerancji to dwa rodzaje obrony roślin.

Cechy roślin, które nadają odporność roślinożerców, często zapobiegają lub minimalizują uszkodzenia roślinożerców poprzez wyrażanie cech, które zniechęcają szkodniki do osiedlania się, przylegania do powierzchni, żerowania i rozmnażania lub zmniejszania smakowitości.

Tolerancja roślin roślinożernych pociąga za sobą rozwój cech, które zmniejszają szkodliwy wpływ szkód roślinożernych na produktywność i wydajność.

Zrozumienie podstawowych procesów obronnych i identyfikacja cech obronnych wytwarzanych przez rośliny w celu zniechęcenia roślinożerców lub zmniejszenia szkód roślinożernych ma kluczowe znaczenie dla naukowców zajmujących się rolnictwem, aby wykorzystać cechy obronne roślin w rozwoju upraw.

W tym przeglądzie naukowcy przeanalizowali cechy i procesy kryjące się za odpornością i tolerancją roślinożerców i odkryli, że fizyczne cechy obronne, wigor roślin i lotne składniki roślinożerne, a także uprawy mieszanych gatunków mają istotne zastosowanie w zwalczaniu szkodników.

Ponadto zwrócili uwagę na opracowywanie sposobów przyspieszenia identyfikacji cech obronnych roślin i ułatwienia ich wdrażania w celu poprawy przyszłego zrównoważenia ochrony upraw.

Opracowanie: irme.pl