Ученые возродили грибок-патоген и показали, как изменились экосистемы Израиля за 80 лет

Исследователи Еврейского университета Иерусалима воскресили образцы грибка-патогена, собранные более 80 лет назад. Это позволило понять, промышленное земледелие повлияло на экосистемы.

Работа опубликована в журнале iScience.

Исследование показало, как промышленное сельское хозяйство изменило экосистемы, поддерживающие мировое производство продовольствия.

Объектом изучения стал Botrytis cinerea – широко распространенный растительный патоген, вызывающий серую гниль у более чем 200 видов культурных растений. Этот грибок представляет серьезную угрозу для сельского хозяйства, приводя к потерям в миллиарды долларов ежегодно и создавая проблемы для продовольственной безопасности.

Команда реанимировала два штамма Botrytis cinerea из Национальной коллекции естественной истории Еврейского университета, собранные в начале 1940-х – за десятилетия до того, как современные агрохимикаты стали стандартом в земледелии. Исторические образцы были тщательно реанимированы и подвергнуты современным анализам, включая полногеномное секвенирование, транскриптомику и метаболомику.

Ученые увидели насколько сильно изменился грибок под действием современной агрохимии. Исторические штаммы показали значительные генетические и поведенческие различия по сравнению с современными лабораторными штаммами того же грибка. Реанимированный грибок менее устойчив к современным фунгицидам (химическим средствам борьбы с грибками-патогенами), он менее агрессивен и хуже адаптирован к изменениям условий окружающей среды. Ученые показали, что в результате действия современной агрохимии и изменения экосистем грибок эволюционировал и стал гораздо опаснее.

Исследование имеет широкие перспективы. В эпоху изменения климата, чрезмерного использования пестицидов и ухудшения здоровья почв понимание того, как растительные патогены адаптируются к человеческой деятельности, является ключом к развитию устойчивых систем земледелия. Возрождение исторических микроорганизмов дает возможность увидеть, как менялись патогены в прошлом и предсказать их будущие изменения.