Rośliny w miastach chorują bardziej, niż te na wsi. Sprawdzili powody

Naukowcy sprawdzili, jak chorują rośliny w zależności od tego czy rosną na wsi, pod miastem lub w mieście. Okazało się, że te miejskie są bardziej podatne na choroby, jednak powód tej sytuacji jest zaskakujący.

Eksperci zdają sobie sprawę, że rośliny i zwierzęta są bardzo często podatne na niebezpieczne infekcje grzybowe. Dla wielu ogrodników oraz pracowników zieleni miejskiej jest to naprawdę poważny problem.

Dotychczas nie wiedziano dokładnie czemu tak się dzieje. Dopiero teraz naukowcy zaczynają odkrywać wpływ czynników klimatycznych. Wiele ostatnich badań wskazuje, że za wszystkim stoi globalne ocieplenie. To ono sprzyja szybszemu rozwojowi patogenów grzybów, których cykle rozwoju zwiększają się. A dzięki przyspieszeniu tych cykli chorobotwórczych organizmów, ich liczebność także się zwiększa.

Pod względem lokalnym na rośliny niekorzystnie wpływa coraz częstsza i wydłużająca się susza a także coraz silniejszy stres cieplny. Pod wpływem tych klimatycznych czynników osłabione rośliny szybciej zapadają na infekcje grzybowe.

Obszary wiejskie, podmiejskie i miejskie a choroby roślin

Zespół naukowy prowadzony przez profesor Rachel Penczykowski z Uniwersytetu im. Waszyngtona w St. Louis wykonał analizę ekologiczną roślin zielnych z rodzaju babka (Plantago sp.). Gatunek ten charakteryzuje się wiatropylnością oraz tym, że jest żywicielski dla patogenów grzybowych mączniakowców (Erysiphales).

W zakresie badań, zamieszczonych na łamach czasopisma Ecology, była obserwacja rozwoju choroby mączniak prawdziwy wywołanej przez grzyby workowce z rzędu Erysiphales, która powodowała infekcję u babek. Rośliny te rosną na siedliskach otwartych, czyli tam, gdzie jest niskie zadrzewienie i zakrzewienie, ale za to jest większe nasłonecznienie. Badania były przeprowadzone na 22 monitorowanych obszarach:

• we wioskach wokół miasta St. Louis,
• na jego przedmieściach,
• na obszarze miasta, również w jego centralnej części.

Naukowcy stwierdzają, że patogeny grzybowe powodujące chorobę mączniak prawdziwy można wizualnie zdiagnozować na powierzchni liści. To też jest bardzo istotne by wiedzieć, gdzie babki mogą być zainfekowane tą specyficzną chorobą.

W miastach jest więcej pleśni grzybowej niż na przedmieściach i wsiach. Dlaczego?

Naukowcy postanowili także przeprowadzić eksperyment w swojej stacji terenowej, by zaobserwować w jaki sposób rośliny doniczkowe rozwijają się w cieniu paneli słonecznych. Zauważyli, że infekcja grzybowa szybciej je dotykała, niż gdyby były w słońcu.

W większym badaniu, obejmującym rejon St. Louis, zwrócili uwagę, że pomimo większego zacienienia na wsiach i na przedmieściach miasta, w bardziej nasłonecznionych miastach jest więcej pleśni. To nie dawało spokoju naukowcom. Postanowili rozwikłać tę zagadkę.

– Jeśli pleśń preferuje cień, dlaczego jest tak powszechna w słonecznych obszarach miejskich? To jest paradoks – zauważyła Penczykowski.

Po przeprowadzeniu badań na terenie miasta, naukowcy doszli do wniosku, że nieliczne drzewa i krzewy oraz przede wszystkim wysokie budynki rzucają cień. I właśnie w ekstremalnie upalne dni nawet w silnie nagrzanych obszarach miasta, gdzie pojawia się choćby najmniejszy cień, grzyby dobrze się rozwijają, a rośliny są bardziej osłabione. Stąd takie choroby grzybowe jak mączniak prawdziwy łatwiej infekują miejskie babki aniżeli podmiejskie, a tym bardziej wiejskie.

Efekt miejskiej wyspy ciepła sprzyja zarodnikom grzybów

Jak wiadomo, każde duże miasto daje efekt miejskiej wyspy ciepła. Tak też jest w St Louis. Ten efekt ma miejsce, gdy nawierzchnia, budynki oraz inne konstrukcje budowlane pochłaniają i zatrzymują duże ilości ciepła w mieście.

W takich warunkach szczególnie trudno jest przetrwać wielu gatunkom roślin i zwierząt. Najczęściej ekstremalnym upałom towarzyszy także uciążliwa susza, na którą cierpi wiele gatunków roślin. Im większe jest miasto, tym większy efekt miejskiej wyspy ciepła. Cechuje go również to, że w upalny, słoneczny dzień temperatura w takim mieście potrafi być nawet o kilkanaście st. C wyższa niż w parku z drzewami czy też w sąsiednim terenie leśnym.

Naukowcy zwrócili uwagę, że wprawdzie ekstremalne upały mogą być zabójcze dla mączniakowców to jednak zarodniki tego grzyba w ciepłe wiosenne dni mogą się obficie rozwijać. Ponadto patogeny te wyjątkowo lubią cień, nawet, gdy jest bardzo gorąco i parno. Co więcej – wpływ działalności ludzkiej na przekształcanie obszarów zielonych oraz przemieszczanie się pojazdów wzdłuż dróg szybkiego ruchu pomaga im rozprzestrzeniać się na duże odległości. Także w poszukiwaniu otwartych siedlisk, na których rosną babki.

Rolnictwo na obszarze miejskim

Bardzo często ludzie mieszkający w miastach, zwłaszcza na ich przedmieściach, zajmują się rolnictwem, opartym na ogrodnictwie i sadownictwie. Tak też jest w St. Louis.

Naukowcy z Uniwersytetu im. Waszyngtona zauważyli, że dotychczas wyjątkowo mało było prac naukowych, które w dużym zakresie koncentrowały się na rolnictwie ekologicznym w miastach. Zwłaszcza na tym, jak często rośliny ogrodowe są infekowane przez różnego rodzaju choroby. W tym grzybowe.

– Jest wiele ogrodów przydomowych i społecznościowych. Ale bardzo mało pracy poświęcono zrozumieniu szczególnych zagrożeń chorób roślin dla rolnictwa w miastach – spostrzegła Penczykowski. – To jest duży problem w różnych gałęziach rolnictwa – z niepokojem zauważyła Quinn Fox, absolwentka doktoratu z 2023 r. i główna autorka badania.

• Czytaj także: Jak rośliny ostrzegają się nawzajem? Polscy naukowcy odkryli nowy mechanizm

–

Zdjęcie tytułowe: Volodymyr TVERDOKHLIB/Shutterstock