Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме успешно возродили образцы грибов, собранные более 80 лет назад. Это позволяет по-новому взглянуть на то, как промышленное сельское хозяйство изменило невидимые экосистемы, поддерживающие глобальное производство продуктов питания.
Исследование опубликовано в iScience
Исследование под руководством доктора Дагана Саде под руководством профессора Гилы Кахилы из факультета Роберта Х. Смита в области сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды в сотрудничестве с коллегами из Еврейского университета, Тель-Авивского университета, Университета Бен-Гуриона и Министерства сельского хозяйства и развития сельских районов.
В центре внимания оказалась Botrytis cinerea — широко распространённый патоген растений, вызывающий серую гниль более чем у 200 видов сельскохозяйственных культур. Этот гриб представляет серьёзную угрозу для сельского хозяйства, приводя к ежегодным потерям в миллиарды долларов и создавая проблемы для продовольственной безопасности, торговли и состояния окружающей среды.
Возрождение исторических штаммов
Чтобы выяснить, что произойдёт, если возродить грибы из эпохи до появления синтетических удобрений и фунгицидов, до того, как «Зелёная революция» кардинально изменила методы ведения сельского хозяйства, команда исследователей оживила два штамма Botrytis cinerea, хранящиеся в Национальной коллекции естественной истории Еврейского университета с начала 1940-х годов — за десятилетия до того, как современные агрохимикаты стали стандартом в сельском хозяйстве.
Эти исторические образцы были тщательно реанимированы и подвергнуты передовым анализам, включая полногеномное секвенирование, транскриптомику (профайлинг экспрессии генов) и метаболомику (химический фингерпринтинг).
Результаты исследования
Результаты были поразительными: исторические штаммы показали значительные генетические и поведенческие различия по сравнению с современными лабораторными штаммами того же гриба.
«Эти грибы незаметно эволюционировали в ответ на всё, что мы делали в сельском хозяйстве за последние 80 лет», — сказали исследователи. «Сравнивая древние и современные штаммы, мы можем измерить биологическую цену человеческого вмешательства и научиться делать лучше».
Значение исследования
Исследование имеет широкие последствия. В эпоху изменения климата, чрезмерного использования пестицидов и ухудшения состояния почв понимание того, как патогены растений адаптируются к деятельности человека, является ключом к разработке устойчивых систем ведения сельского хозяйства.
«Коллекции естественной истории всегда были ценны для систематики и музейных наук, — сказали исследователи. — Но эта работа показывает, что они также являются динамичными ресурсами для современной биологии. Они позволяют нам «перемотать» микробную эволюцию и предвидеть будущие тенденции в области болезней растений».
Исследование также способствует глобальным усилиям по прогнозированию и управлению вспышками болезней растений. Выявив, как патогены адаптировались к предыдущим изменениям окружающей среды, учёные могут лучше моделировать будущие риски и разрабатывать стратегии защиты сельскохозяйственных культур, потенциально снижая зависимость от химических обработок, которые наносят вред экосистемам и ускоряют развитие устойчивости.
Успех проекта
Успех этого проекта говорит о более широком научном движении: превращении биологических архивов в инструменты для решения задач XXI века. Будь то изменение климата, устойчивость к антибиотикам или сокращение биоразнообразия, многие из наиболее насущных проблем современности требуют исторического контекста для их решения.
«Эта работа является прекрасным примером того, как прошлое и будущее могут пересекаться через науку, — сказали исследователи. — Мы вернули к жизни нечто не ради ностальгии, а чтобы помочь построить более устойчивую систему сельского хозяйства».
Проект был проведён в сотрудничестве с экспертами в области геномики, микробиологии и метаболомики. Команда надеется, что результаты побудят другие учреждения переоценить скрытую силу своих биологических коллекций и продвигать более междисциплинарные подходы к решению глобальных продовольственных и экологических кризисов.
Предоставлено Еврейским университетом в Иерусалиме.
Другие новости по теме
- Наука в действии: как обычные люди меняют исследования биоразнообразия с помощью технологий
- Флорида разрешила отлов находящегося под угрозой исчезновения гигантского ската манта для зарубежного аквариума.
- Помощь ИИ позволяет усовершенствовать внутреннюю систему оповещения растений для защиты от патогенов
- Исследование связывает ожирение у собак с породой и окружающей средой
- Раскрыта династия майя: в гробнице забытого правителя найдены рисунки возрастом 9 тысяч лет
- Они решили древнюю головоломку, к которой никто не решался прикоснуться на протяжении веков
- Технология редактирования генов может спасти виды на грани исчезновения
- Скот и львы — непростые соседи: как модернизация забора помогла защитить домашних и диких животных
- Археологи обнаружили загадочную «аномалию» возле пирамид, которая может указывать на древний портал
- США инвестируют 1,2 миллиарда долларов в два гигантских «пылесоса» для поглощения CO₂ в рамках борьбы с изменением климата
Другие новости на сайте
- Люсия Перес Диас: выражение Земли через искусство
- Укрощение страхов и пробуждение радости от геологии: Венди Бохон
- Susanne Maciel: объединение математики и геологии
- Кейт Малвани: включение человеческого фактора в управление водными ресурсами
- Джесси Феникс: Неукротимое любопытство
- Герминио Исмаэль де Араужу Жуниор: умелое планирование может далеко вас завести
- 5 лучших бесплатных стриминговых сервисов (чтобы вы могли перестать платить за Netflix)
- Какие города мира страдают от самых больших пробок? Где находится Мексика?
- Неандертальцы питались личинками, опровергая теорию гипрекарниворов
- Бесплатная хоррор-игра PS Plus оказалась «жутко недооценённой», говорят игроки 🎮😱