Mahsuller Böceklerden Çifte Sorunla Karşılaşabilir ve Isınma İklimi

Mahsuller Böceklerden Çifte Sorunla Karşılaşabilir ve Isınma İklimi Sıcakta, domates bitkileri aç tütün boynuz kurdu Manduca sexta ile savaşamaz. Www.shutterstock.com adresinden

Binlerce yıldır böcekler ve beslendikleri bitkiler birlikte evrimsel bir savaşa girmiştir: yemek yemek ya da yemek yememek. Yakın zamana kadar, iki karşıt taraf bir tür çıkmazı korumuştur. Bununla birlikte, iklim değişikliği ile birlikte, daha yüksek sıcaklıklar dengeyi böcekler lehine çevirebilir ve mahsuller ve onlara eğilimli çiftçiler için tehlike büyü yapabilir.

Michigan Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırma ekibimiz Bitki Dayanıklılık Enstitüsü sıcak havalarda ne olduğunu izledi hornworm tırtıllar domates bitkisine saldırdı. Domates kayboldu. Isı dalgası sırasında bitki tarafından şaşırtıcı bir değiş tokuş gördük: Kendini tırtıllara karşı savundu, ancak bu çaba ısının zararlı etkileriyle uğraşmasını engelledi. Bu, bitkinin aşırı ısınmasına neden oldu ve bu da tırtılların elini güçlendirdi.

2018 yılında araştırmacılar tarafından yapılan bir araştırma, küresel ısınmanın her derecesinin böceklerden ürün kaybını% 10 ila% 25 oranında artırın çünkü böcek popülasyonları ve iştahları sıcak sıcaklıklarda artmaktadır. Uzun süreli kuraklık veya seller dahil, iklim ile ilgili diğer değişkenlerin bu kayıpları bir araya getirmesi muhtemeldir.

Ancak bilim adamları gıda üretimi için bu çeşitli zorlukları tanımlamış olsalar da, ısı ve böcek kombinasyonunun bitkilerin yerleşik savunma sistemlerini nasıl etkileyeceği hakkında hala çok şey bilmiyorlar.

Bitkiler, bitki yiyen böceklerin varlığı da dahil olmak üzere ortamlarındaki değişiklikleri sürekli olarak algılar ve yanıtlar.

Bitkiler böcek zararlılarıyla nasıl savaşır?

Hayvanların aksine, bitkiler yırtıcı hayvanlardan kaçamaz veya saklanamaz. Bunun yerine, bitkiler böceklerin ve diğer bitki tüketicilerinin saldırısını püskürten toksik kimyasallardan oluşan bir cephanelik üretir.

Bu bileşikleri üretmek maliyetlidir ve genellikle büyümelerini engeller, bu nedenle bitkiler bu kimyasal savunma cephanesini sadece bir çiğneme böcekinden zarar gördüğünde dağıtır. Bu işlem, böcekleri iten kimyasal savunma bileşiklerinin biyosentezini, dağılımını ve depolanmasını sıkı bir şekilde kontrol eden bitki yara hormonu jasmonat tarafından tetiklenir.

20 yıldan fazla bir süredir, yasemin nasıl bitkileri korur böcek otoburlardan. Ancak son zamanlarda yükselen küresel sıcaklıkların bu ortak bitki savunma mekanizmasını nasıl etkilediğini düşünmeye başladık.

Isı ve aç tırtıl

Çalışmamızda biz zorlu domates bitkileri normal sıcaklık koşullarında hornworm tırtıllarıyla: 82 derece F gün (yaklaşık 28 derece C) ve 64 derece F gece (yaklaşık 18 derece C). Ayrıca sıcaklık dalgalarını simüle ettik, sıcaklıklar gündüzleri 100 ° C'ye yükseldi ve birkaç gün boyunca geceleri 38 ° C'ye 82 ° C'ye düştü.

Bitkiler daha sıcak sıcaklıklara, jasmonat üretimini yoğunlaştırarak ve sonuç olarak çeşitli savunma bileşiklerinin üretimini artırarak cevap vermiştir. Buna rağmen, böcekler bitkileri acımasızca ısıda yediler.

Bu arada, ekibimiz tarafından yapılan paralel bir araştırma, sıcaklıktaki ılımlı artışların böceklerin metabolizmasını hızlandırdı böylece daha hızlı yediler ve bitkilere daha fazla zarar verdiler. Domates bitkileri kimyasal tepkileriyle sert mücadele etseler de, böceklerin ısı ile tetiklenen güçlü yeme uyaranlarını nötralize edemediler.

Modeller iklim değişikliğinden dolayı mahsul kayıplarını hafife alabilir, çünkü istilacı bitkilerin artan sıcaklıklara nasıl tepki verdiğini düşünmezler.

Böcekler + ısı = çifte sorun

Bitkiler, sıcaklıklar çok yükseldiğinde soğumak için iki strateji kullanır. Stomata denilen minik yaprak gözeneklerini açacak, terleyen insanları soğutacak kadar soğutan suyu serbest bırakacaklardır. Bitkiler ayrıca, belki de serin bir esinti bulmak için yapraklarını sıcak topraktan kaldırarak ısı stresiyle mücadele eder.

İşimizde beklenmedik bir şekilde, daha sıcak sıcaklıkta tırtıllar tarafından meydanlanan domates bitkilerinin bu şeyleri yapmadığını ve böylece yapraklarını soğutamadığını keşfettik.

Takip deneylerimizde, tırtıllar yapraklarını yediklerinde ve bitki yasemin hormonunu aktive ettiğinde, bu küçük stomanın açılmasını engellediğini ve ayrıca yaprakların soğumasını engellediğini bulduk. Bitki soğutma tepkisini uygulayamadı ve aynı zamanda fotosentez (güneş ışığından ve karbondioksitten yiyecek hazırlama) azaltıldı.

Bu koşullar bitkinin büyümesini etkili bir şekilde yavaşlatır. Bu nedenle, domates bitkileri böcek saldırıları veya yüksek sıcaklık ile iyi başa çıkabilse de, bu iki stres aynı anda gelirse, bu çifte sıkıntıya neden olur. Sonuç, aç tırtıllar ve yaprak aşırı ısınması ile hızlı yaprak dökümüdür.

Bitkilerin gerçek ortamlarda incelenmesi

Böcek saldırısı bitkilerin kendilerini soğumasını neden gizemini koruyor. Bununla birlikte, bitkiler bir böcek saldırısı sırasında stomalarını kapattıklarında, yaralı yapraklardan buharlaşmasını önleyerek suyu korurlar. Bu cevabın, su yetersiz olduğu zaman bitkiye fayda sağlayabileceğini düşünüyoruz, bu da ısı dalgaları sırasında sıkça görülen bir durumdur.

Bu soruyu, yüksek kontrollü laboratuar koşullarından ziyade, doğal ortamların zorlu ve yıpratılmış bitkilerinde yetiştirilen bitkileri inceleyerek ele almayı planlıyoruz. Bu tür çalışmaların hem ısıya hem de yara stresine dayanabilecek ürünler geliştirmek için gerekli olduğuna inanıyoruz.

Daha dayanıklı bitkiler yapmak

Birçok uzman, tarımsal verimliliğin önümüzdeki 30 yıl içinde hızla büyüyen nüfus. Değişen küresel ortamın belirsiz etkileri ile birlikte, büyük mahsuller için mevcut verim yörüngeleri, geleneksel tarım uygulamalarını kullanarak dünyanın bu talebin çok altında kalacağını düşündürmektedir.

İngiltere Royal Society ve diğer bilimsel organizasyonlar İkinci Yeşil Devrim gittikçe sertleşen çevre koşulları karşısında daha dayanıklı olan mahsullerin geliştirilmesi yoluyla tarımın sürdürülebilir yoğunlaşmasına izin verecektir.

Genomik ve gen düzenlemeden hesaplama ve veri bilimi yaklaşımlarına kadar son teknolojik gelişmeler, araştırmacılara bu hedefe yönelik çalışmalarında benzeri görülmemiş fırsatlar sunmaktadır. Isı ve böcek saldırılarının karmaşık etkileşimlerini daha iyi anlayarak, araştırmamızın ısınan bir dünyada bitki direncini artırmak için yeni stratejiler bilgilendirebileceğini umuyoruz.

Yazar hakkında

Gregg Howe, Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Profesörü, Michigan State University ve Bitki Araştırmaları alanında doktora sonrası araştırmacısı Nathan Havko, Michigan State University

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

Karbon Sonrası Yaşam: Kentlerin Gelecekteki Küresel Dönüşümü

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Kentlerimizin geleceği eskisi gibi değil. Yirminci yüzyılda küresel olarak ele geçen modern şehir modeli, kullanışlılığını arttırdı. Yaratacağı sorunları, özellikle de küresel ısınmayı çözemez. Neyse ki, şehirlerde iklim değişikliğinin gerçekleriyle mücadele etmek için kentsel gelişim için yeni bir model ortaya çıkıyor. Şehirlerin fiziksel mekan tasarlama ve kullanma, ekonomik zenginlik yaratma, kaynakları tüketme ve elden çıkarma, doğal ekosistemleri kullanma ve sürdürme ve geleceğe hazırlanma biçimlerini dönüştürür. Amazon'da Mevcut

Altıncı Nesil: Doğal Olmayan Bir Tarih

Elizabeth Kolbert tarafından
1250062187Son yarım milyar yılda, dünyadaki yaşam çeşitliliğinin aniden ve dramatik biçimde daraldığı beş toplu tükenme yaşandı. Dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları, dinozorları yok eden asteroid etkisinden bu yana en yıkıcı olay olmaları öngörülen altıncı nesli takip ediyor. Bu sefer, felaket biziz. Bir zamanlar açık olan bu dürüst, eğlenceli ve derinden bilgilendirilmiş. New Yorklu yazar Elizabeth Kolbert, insanın gezegende yaşamı neden ve nasıl değiştirdiğini daha önce hiçbir türün olmadığı şekilde anlatıyor. Yarım düzine disiplinde yapılan araştırmalar, kaybedilmiş büyüleyici türlerin açıklamaları ve bir neslin tükenme öyküsü olan Kolbert, gözümüzün önünde gerçekleşen kayıpların hareketli ve kapsamlı bir açıklamasını sunar. Altıncı neslin, insanlığın en kalıcı mirası olduğunu ve bizi insan olmanın ne anlama geldiğinin temel sorusunu tekrar düşünmeye zorladığını gösteriyor. Amazon'da Mevcut

İklim Savaşları: Dünya Aşırı Isınırken Hayatta Kalma Mücadelesi

Gwynne Dyer tarafından
1851687181İklim mültecilerin dalgaları. Başarısız devletlerin düzinelerce. All-out savaşı. Dünyanın en büyük jeopolitik analistlerinden birinden, iklim değişikliğinin dünyanın güçlerini hayatta kalma politikasına yönelttiği güçleri çekerken, yakın geleceğin stratejik gerçeklerine dair korkunç bir bakış açısı geliyor. Öncül ve unlinf, İklim Savaşları önümüzdeki yıllarda en önemli kitaplardan biri olacak. Oku ve ne için gittiğimizi öğren. Amazon'da Mevcut

Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

InnerSelf'i takip et

facebook-icontwitter-ikonrss-ikon

E-posta ile son alın

{Emailcloak = off}

SON VİDEOLAR

İklim Değişikliği Büyük Göllerde İçme Suyu Kalitesini Tehdit Ediyor
İklim Değişikliği Büyük Göllerde İçme Suyu Kalitesini Tehdit Ediyor
by Gabriel Filippelli ve Joseph D. Ortiz
“İçmeyin / Kaynatmayın”, herkesin şehirlerinin musluk suyunu duymak istemediği şey değildir. Ama birleşik etkileri…
Enerji Değişiminden Söz Etmek İklim çıkmazını kırabilir
Enerji Değişimi Hakkında Konuşmak İklim Çıkmazını Aşabilir
by İç Kadro
Herkesin bir petrol teçhizatı üzerinde bir akraba, bir çocuğa dönmeyi öğreten bir ebeveyn hakkında olup olmadığı enerji hikayeleri var ...
Mahsuller Böceklerden Çifte Sorunla Karşılaşabilir ve Isınma İklimi
Mahsuller Böceklerden Çifte Sorunla Karşılaşabilir ve Isınma İklimi
by Gregg Howe ve Nathan Havko
Binlerce yıldır böcekler ve beslendikleri bitkiler birlikte evrimsel bir savaşa girmiştir: yemek ya da olmamak…
Sıfır Emisyona Ulaşmak İçin Hükümet İnsanları Elektrikli Arabalardan Çıkarma
Sıfır Emisyona Ulaşmak İçin Hükümet İnsanları Elektrikli Arabalardan Çıkarma
by Swapnesh Masrani
İngiltere ve İskoç hükümetleri tarafından 2050 ve 2045 yılına kadar net sıfır karbon ekonomisi haline gelmek için iddialı hedefler belirlendi…
Bahar ABD'den Daha Önce Geliyor Ve Bu Her Zaman İyi Haber Değil
Bahar ABD'den Daha Önce Geliyor Ve Bu Her Zaman İyi Haber Değil
by Theresa Suçlular
Birleşik Devletler'in çoğunda, ısınan bir iklim baharın gelişini ilerletmiştir. Bu yıl bir istisna değil.
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
by Alan N Williams ve diğ.
Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından yapılan son raporda, önemli bir düşüş olmadan ...
Bir Gürcistan Kasabası Elektrikinin Yarısını Başkan Jimmy Carter'ın Güneş Çiftliğinden Aldı
Bir Gürcistan Kasabası Elektrikinin Yarısını Başkan Jimmy Carter'ın Güneş Çiftliğinden Aldı
by Johnna Crider
Plains, Georgia, Columbus, Macon ve Atlanta'nın hemen güneyinde ve Albany'nin kuzeyinde küçük bir kasabadır. O…
ABD Yetişkinlerinin Büyük Bir kısmı İklim Değişikliğine İnanıyor Bugünün En Önemli Meselesi
by Amerikan Psikoloji Derneği
İklim değişikliğinin etkileri daha belirgin hale geldikçe, ABD'li yetişkinlerin yarısından fazlası (% 56) iklim değişikliğinin…

EN SON MAKALELER

İngiltere Gıda Devleri Mull Brezilya Ormanları Korumak İçin Boykot
İngiltere Gıda Devleri Mull Brezilya Ormanları Korumak İçin Boykot
by Jan Rocha
İngiltere süpermarketleri, ormanlarını kurtarmaya çalışmak için yiyecek satın alımlarının sona ermesi olan bir Brezilya boykotunu düşünüyor.
Neden Nüfus Artışı Kadar Artan Tüketim Odaklanmalıyız
Nüfus Artışı Kadar Artan Tüketim Sorununa Neden Odaklanmalıyız?
by Glenn Banks
Nüfus meselesi, iklim değişikliği ve diğer konular bağlamında göründüğü kadar karmaşıktır ...
Modern bir Toz Kasesinin Küresel Gıda Kaynaklarını Nasıl Etkileyeceğini ve Sonucu Yıkıcı Hale Getirdik
by Miina Porkka ve ark.
ABD'nin Güney Büyük Ovaları 1930'larda bir dizi kuraklık ile kuşatıldığında, eşsiz bir…
Volkanlar İklimi Nasıl Etkiler ve Emisyonları Ürettiğimizle Nasıl Karşılaştırılır
Volkanlar İklimi Nasıl Etkiler ve Emisyonları Ürettiğimizle Nasıl Karşılaştırılır
by Michael Petterson
Herkes karbon ayak izimizi, sıfır emisyonlarımızı, biyodizel için sürdürülebilir ürünler dikmeyi vb. Devam ediyor.
Emisyonları Neden Kesmeliyiz Ve Etkilere Hazırlanmalıyız
Emisyonları Neden Kesmeliyiz Ve Etkilere Hazırlanmalıyız
by Ralph Brougham Chapman
Emisyonları azaltmak için harekete geçmemiz gerektiğini savunmak, çünkü küresel alana bir katkıda bulunmak bizim çıkarlarımızda değil…
İklim Değişikliği Büyük Göllerde İçme Suyu Kalitesini Tehdit Ediyor
İklim Değişikliği Büyük Göllerde İçme Suyu Kalitesini Tehdit Ediyor
by Gabriel Filippelli ve Joseph D. Ortiz
“İçmeyin / Kaynatmayın”, herkesin şehirlerinin musluk suyunu duymak istemediği şey değildir. Ama birleşik etkileri…
2˚C Isınmanın En Tropikal Yağmur Ormanlarını Güvenli Isı Eşiklerinin Üzerinde Zorlayacağını Bulduk
2˚C Isınmanın En Tropikal Yağmur Ormanlarını Güvenli Isı Eşiklerinin Üzerinde Zorlayacağını Bulduk
by Aida Cuní Sanchez ve Martin Sullivan
Fotosentez yapıp büyüdükçe, tropikal ormanlar atmosferden muazzam miktarda karbon çıkarır, azalır…
Güney Asya'nın İkiz Tehdidi: Aşırı Sıcak ve Kötü Hava
Güney Asya'nın İkiz Tehdidi: Aşırı Sıcak ve Kötü Hava
by Tim Radford
İklim değişikliği birçok sağlık riski anlamına gelir. Bunlardan herhangi biri tehlikeyi artırır. Aşırı sıcaklık kötü hava ile karşılaştığında ne olur?