Kártevők és a felmelegedés – együtt még súlyosabb gondokat okoznak

Ha ez a kettő együtt jelenik meg, a növények nem igazán birkóznak meg velük – ez derült ki egy 2020. január 21-én közzétett kutatási eredményből.

Az Amerikai Tudományos Akadémia folyóiratában (PNAS) jelent meg a Michigan Állami Egyetem azon új tanulmánya, amely szerint az eddigi modellek alábecsülték a mezőgazdasági termésveszteségeket.
Közismert, hogy a növényeknek vannak bizonyos esetekben bevethető védekezési módszereik. Kémiai úton próbálnak védekezni például a hernyók ellen – ha azok beleharapnak a levelekbe, a növények illékony jázmonátokat választanak ki, amelyek hatására a növények elkezdenek védekezni a testüket harapdáló hernyók ellen. A növények a túl nagy melegre is képesek érdemben reagálni. Megemelik leveleiket, hogy azok távolabb legyenek a felforrósodott talajtól. Emellett „izzadni” is tudnak, megnyitják a leveleiken a gázcserenyílásaikat (sztóma), amelyeken keresztül vizet tudnak elpárologtatni, ilyenképpen hűtve a leveleket. Ám vannak helyzetek, amelyekkel már nem bírnak el.

A komoly gondot egyrészt az a tényező jelenti, hogy a hőmérséklet emelkedése a rovaroknál gyorsabb anyagcserét eredményez, amitől azok értelemszerűen többet esznek, megnő a rovarok populációinak mérete és emiatt az a terület is, amelyet úgymond lefednek. Tetézi a bajt, hogy a globális felmelegedés egyre több és több teret biztosít mind nagyobb számú rovarfajnak.

Az egyik szerző, Gregg Howe, az MSU-DOE Növénykutató Laboratóriumának professzora azt mondja: „Tudjuk, hogy vannak olyan korlátok, amelyek megakadályozzák, hogy a növények egyidejűleg tudjanak kezelni két különféle stresszt.” Ám megválaszolatlan volt a kérdés, hogy mennyire birkóznak meg a rovarok támadásával és a megnövekedett hőmérséklettel egyidejűleg, ezért erre próbáltak választ keresni. A kísérlet eredményei szerint úgy tűnik, hogy nem igazán. Ha a paradicsomnövényeket ellepik a kártevők, az ezek elleni védekezésre irányuló erőfeszítéseik közepette már nem bírnak alkalmazkodni a közben megemelkedő hőmérsékleti viszonyokhoz is. A paradicsomnövények az ilyen, két irányból érkező támadás következtében kevésbé termelékenyek. Gregg Howe laboratóriumában egy posztdoktori kutató, Nathan Havko a következő kísérletet végezte el: paradicsomnövényeket egy klímakamrában, más szóval nevelőkamrában (fitotron) állandóan 38°Con tartott, és közben éhes hernyókat engedett lakmározni a növényekből. Amikor Gregg Howe kinyitotta a nevelőkamrákat, amelyekben két csoport növényt neveltek (egyiket magas hőmérsékleten, a másikat kontrollként normál hőfokon), az eredményt látva megdöbbent. Szavai szerint „a hernyók a melegebb környezetben sokkal nagyobbak voltak; majdnem teljesen elpusztították a növényeket”.

Havko kifejtette, hogy „ha a hőmérséklet magasabb, a sérült paradicsomnövény a jázmonátokból még többet választ ki, ami erősebb védelmi választ eredményez”. Csakhogy, amint azt Havko részletezte: „Valahogy ez nem akadályozza a hernyókat. Megállapítottuk továbbá, hogy a jázmonátok gátolják a növény azon képességét, hogy lehűtse magát, nem képes a leveleit felemelni vagy izzadni.”

Lehetséges, hogy a növények bezárják a pórusaikat, hogy ne veszítsenek vizet a károsodást szenvedett levélrészeiken, de emiatt végül hőhullámmal egyenértékű károsodást szenvednek el. De akár még az is lehetséges, hogy a hernyók valamilyen ravasz cselhez folyamodva ráadás károkat okoznak a növénynek azért, hogy a levelek pórusai zárva maradjanak és a levelek hőmérséklete megnövekedjen, és mindezek révén felgyorsulhat a rovarok növekedése és fejlődése. Akárhogy is, a sérült növényekben romlik a fotoszintézis folyamata, erőforrásaikat nem képesek megfelelően használni, következésképpen a sérült növények kevésbé képesek növekedni. És Howe rámutat a lényegre: „A védelmi válasz bekapcsolása több kárt okozhat, mint hasznot, ha a növények magas hőmérsékletnek vagy másféle terhelésnek vannak kitéve.”

Mindez potenciálisan veszélyt jelent az emberiség élelmiszer-biztonságára nézve. Ezért hát ilyen apróságnak tűnő részletekre is érdemes nagyobb gondot fordítani az érintett szakembereknek, amiként a mezőgazdasági termelőknek is előnyére válik a terményekről való még figyelmesebb gondoskodás.