Culturile agricole din întreaga lume se confruntă astăzi cu o armată extrem de mare de inamici, de la ciuperci la bacterii și animale parazite. Agricultorii folosesc pesticidele pentru a-și proteja plantele, dar bolile continuă să afecteze o parte considerabilă a culturilor. Însă unii oameni de știință investighează acum un alt potențial de apărare, unul care se află ascuns chiar sub picioarele noastre. Se pare că lumea microbiană complexă din sol poate proteja plantele la fel precum sistemul nostru imunitar ne protejează organismul.
Bacteriile din sol luptă împotriva agenților patogeni
Oamenii de știință au știut de așa-numitele „soluri supresive“ timp de decenii. În anul 1931, cercetătorul canadian A. W. Henry a descoperit, într-o serie de probe de sol, sporii care duc la putrezirea rădăcinilor plantelor, proveniți de la o ciupercă ce afectează în special culturile de grâu. Însă de fiecare dată când a încercat să dezvolte acești spori separat, a eșuat. În cele din urmă, dr. Henry și-a dat seama că este nevoie de sterilizarea solului pentru a permite sporilor să se dezvolte. Microbiomul din solurile sănătoase menține agenții patogeni la distanță.
Însă modalitatea exactă în care microbii din sol protejează plantele a rămas încă un puzzle nerezolvat pentru dr. Henry. Cercetătorii au identificat astăzi un număr uriaș de specii microbiene care trăiesc în sol, descoperind în același timp și unele dintre modurile în care ciupercile, bacteriile sau alte organisme luptă împotriva agenților patogeni. Totuși, drumul acesta al descoperirilor este extrem de lung, mai ales datorită complexității vieții din sol. „Noi nu avem încă o viziune clară cu privirea la ceea ce se poate numi sistemul imunitar al culturilor“, a declarat Mark Mazzola, specialist în patologia plantelor de la Department of Agriculture, dar dr. Mazzola și Jos M. Raaijmakers de la Netherlands Institute of Ecology au remarcat o serie de asemănări interesante între „imunitatea solului“ și sistemul nostru imunitar.
Sistemul imunitar al plantelor e similar cu cel al oamenilor?
Cercetările împart răspunsurile sistemului nostru imunitar în două tipuri: de apărare generală împotriva invadatorilor și atacurile precise asupra anumitor agenți patogeni. Microbii solului par să se bazeze pe o strategie similară, cu două direcții de acțiune. Atunci când solurile sunt încărcate cu microbi, ele folosesc atât de multe substanțe nutritive încât e greu pentru un flagel letal să obțină un punct de sprijin. Unii agenți patogeni pot reuși să supraviețuiască, însă nu se pot dezvolta și nici nu pot afecta plantele. Atunci când oamenii de știință au încălzit solurile și au ucis „microbii nativi“, agenții patogeni au început să se dezvolte, să consume substanțele nutritive din sol și în cele din urmă să atace plantele.
Plantele își orchestrează propria imunitate
Odată cu această apărare generală, microbii din sol pot viza și anumite specii de agenți patogeni. Oamenii de știință au descoperit, de exemplu, că tulpina bacteriei Pseudomonas poate proteja grâul de boala fungică numită Gaeumannonyces. Bacteriile sunt atrase către rădăcinile deteriorate ale plantelor bolnave, iar atunci când se înmulțesc, produc un compus toxic pentru ciuperca dăunătoare.
Pentru a face lucrurile chiar mai complexe, se pare că plantele nu sunt doar beneficiarii pasivi ai imunității solului, ci ele par să orchestreze această imunitate. Experimentele recente au arătat că atunci când patogenii atacă o plantă, acesta răspunde prin eliberarea unor substanțe chimice în sol, care atrag un număr mare de specii microbiene. Atunci când acești microbi se adună în jurul plantei, se eliberează compuși care pot ucide agentul patogen. „Este un triunghi mult mai complex decât ne-am imaginat inițial“, susține dr. Mazzola. De asemenea, se recomandă mai degrabă protejarea și favorizarea microbiomului natural specific al solului, decât importarea unei singure categorii de microbi, în speranța descoperirii unui glonț de argint. Așadar, aflate într-o continuă sinergie cu microbiomul solului, plantele își formează un sistem imunitar care asigură lupta împotriva agenților patogeni. Tu cum îți ajuți plantele să-și dezvolte sistemul imunitar?
- Sursa:
- nytimes.com/2016/06/21/science/soil-microbiome-immune-system-pesticides.html
