Leyla Büyükdereli
Giriş
Küresel ısınmanın ürettiği yüksek sıcaklık ve düşük su koşulları, çam ağaçlarının etkili savunma yapabilme yeteneklerini engelleyerek hastalıklara karşı direncini zayıflatıyor ayrıca dokularındaki patojenik mantarın daha agresif hale geldiğini yeni araştırmalar ortaya koyuyor.
Çalışma ilk olarak, aynı anda iki konak ağaçta metabolik gen ekspresyonunu ve patojenlerin hem normal hem de iklim değişikliği koşullarındaki saldırılarını inceledi. Sonuçlar, çok iyi bilinen bir sonuç haline gelen, mekanizmaların arkasındaki şeyi açıklamaya yardımcı ediyor; dünyadaki ısınma ağaçları hastalıklara karşı daha hassas hale getiriyor.
Araştırma güney Avrupa’da yerel olan ve ABD’de süs olarak kullanılan Avusturya çamları üzerinde yürütüldü. Araştırmacılar zamanla, bu çamların büyük bir bölümünü öldüren ilgili iki mantarın bulaşmasından sonra iklim değişikliği koşullarının ağaçlar üzerindeki etkilerini test etti.
“Bizler, yüksek sıcaklık ve düşük suyun oluşturduğu birleşik gerilmeleri çalışmaya karar verdik çünkü ağaçlar gelecekte bu durumu deneyimleyecekler.” dedi Ohio State Üniversitesi, Bitki Patolojisi bölümünde moleküler ve kimyasal ağaç ekolojisi profesörü Enrico Bonello.
“Küresel ısınma şartları altında enfeksiyondan sonraki üç gün içerisinde, ağaç iki farklı yöne çekildi: Hem azaltılmış fotosentez hem de mantarlar tarafından karbon alımının artmasıyla karbondan mahrum bırakıldı. Bizler karbon hakkında konuşurken aynı zamanda; şeker, yemek ve ağacın içindeki tüm metabolik işlemlerin rezervlerinden söz ediyoruz, buna büyüme ve savunma da dahil.”
Araştırma kısa bir süre önce Frontiers dergisinde, Forests and Global Change’de yayınlandı.
Uzmanlar, dünya ormanlarının karbon tutmasının iklim değişikliğinin etkilerinin önemli bir azaltıcı etkeni olduğunu ayrıca koruma, yönetim ve yenilenmelerinde iyileştirmeler yapılması halinde hızlandırılabilir olduğunu söylüyorlar. ABD orman arazileriyle ilgili 2021 yılında yapılan bir çalışmada bilim insanları, 2001-2019 yılları arasında, son hastalıkların ve böcek hastalıklarının karbon dizileme oranlarını, bozulmamış ormanlara kıyasla sırasıyla %28 ve %69 oranında azalttığını tahmin ettiler.
“Bu insan aktiviteleri yüzünden ortaya çıkan küresel ısınmayla mücadele etmek için başka bir sebeptir- gezegene yaptıklarımızın bu kadar çok etkisi olduğuna dair başka bir kanı.” diyor Bonello.
O ve çalışma arkadaşları 3 yaşındaki Avusturya çamını iki set koşula maruz bıraktılar: kontrol olarak 59 ila 82.4 fahrenhayt arasında değişen günlük sıcaklığa ya da iklim değişikliği koşullarını taklit ederek 68 ila 91.4 fahrenhayt sıcaklığına, ki bu daha düşük sıcaklıklarda atmosferdeki su miktarını mevcut suya kıyasla azaltır. Daha sonradan ağaçlar koşullarına alıştılar, patojenik mantarın iki türünden biriyle aşılandılar.
Kuzey ve güney yarımkürelerde agresif bir mantar olan Diplodia sapinea ve onun daha az agresif olan akrabası Diplodia scrobiculata bulundu. Çoğu zaman uyku halinde kalırlar ve konak hücreyi öldürüp ölü bitki materyallerinden beslenmek için doğru zamanı beklerler, genellikleri konakları güçsüzleştiğinde. Avusturya çamlarını öldürmeye ek olarak, mantarlar İskandinavya’daki İskoç çamlarına da zarar vermeye başladı.
“Hipoteze göre, bu ısınma ve daha düşük su varlığı bu bölgelerde ağaçları normalde arka planda oturacak patojene daha duyarlı hale getiriyor.” dedi Bonello.
Enfeksiyondan 3 gün sonra takım, gen aktivasyonu ya da ekspresyonunu tanımlamak için RNA dizilimi analizinde kullanılmış bitki ve patojen dokuları topladı, ağaçlarda ve her iki mantar türünde de yapı değişiyor.
Analizler iklim değişikliği şartlarının ağaçlarda temelli bir değişiklik yarattığını gösterdi: fotosentez yapabilme kapasiteleri azaldı, bu da demek oluyor ki; kendi gıda tedariklerine, büyümelerine ve hastalıklara karşı kendilerini savunmalarına yatırım yapmak için daha az kaynağa sahipler. Aynı zamanda, iki mantar türü de karbon kullanma mekanizmalarını hızlandırdılar ve aralarındaki alışıldık agresiflik ortadan kalktı-önemli ölçüde daha patojenik hale geldiler ve normal koşullar altında aynı ölçüde oldular.
“Aslında, iklim değişikliği şartları konağı açlığa doğru itti, bu da mantarları daha agresif olmaya sürükledi, daha hızlı büyüdüler ve daha fazla konak dokusunu hızlıca öldürdüler.” dedi Bonello. “Bunlar erken cevaplardı fakat sistemde neler olduğuna dair bize fikirler verdi.”
Bu sonuçlar, bir ağaç türü ve bir tür patojenin örneği olsa da, araştırma küresel ısınmanın gezegenin ana karbon yutaklarından birine ne kadar zarar verebileceğine dair bir anlayış kazandırıyor.
“Patojen ve haşere istilaları zaten karbon tutma üzerinde bir etkiye sahip.” diyor Bonello ve ekliyor: “Eğer onu iklim değişikliğiyle beraber daha kötü hale getirirseniz, karbon tutma negatif etkilenecektir çünkü ağaçlar çok daha büyük sayılarda ölecekler. Aksi takdirde olumsuz çevre koşullarında, bir süre daha hayatta kalabilen ve koşulların iyileşmesi veya aralıklarla meydana gelmesi durumunda toparlanabilen ağaçlar bu sırada patojenler tarafından öldürülebilir.”
Kaynak: https://phys.org/news/2022-07-globe-infected-starve-disease-causing-fungi.html
Görsel Kaynak:https://paratic.com/avrupa-yatirim-banka-2021-itibaren-fosil-yakit-destek-saglamayacak/
Editör: Ecem Bolat