Ratowanie lasów z pomocą grzybów
W dobie kryzysu klimatycznego bardzo ważne jest utrzymanie lasów i drzew w zdrowiu, aby mogły one spełniać swoje role, do których należą dostarczanie odnawialnej biomasy, przeprowadzanie sekwestracji dwutlenku węgla i zapewnianie różnorodności biologicznej. Niestety, podobnie jak ludziom, również drzewom zagrażają choroby wywoływane przez grzyby, bakterie i wirusy. Jednym z poważnych problemów w europejskich lasach i szkółkach leśnych jest ciągły wzrost liczby patogenów z rodzaju Phytophthora przenoszonych przez glebę. Patogeny te uszkadzają korzenie drzew, osłabiając ich zdolność do pobierania składników odżywczych i wody. Celem projektu RESISTREE, realizowanego przy wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA), było ustalenie, czy w drzewach lub glebie żyją pożyteczne grzyby, które mogłyby chronić drzewa przed tymi patogenami. Naukowcy prowadzili badania służące opracowaniu opartych na zasobach przyrody rozwiązań problemów związanych ze zdrowiem lasów.
Walka grzybów z patogenami
Badacze z projektu RESISTREE badali w terenie oraz w szklarniach różnice w występowaniu endofitów, czyli zbiorowisk grzybów żyjących wewnątrz drzew, w zdrowych i zainfekowanych bukach i dębach. Badania laboratoryjne wykazały, że niektóre z tych grzybów poprzez różne mechanizmy ograniczają wzrost patogenicznych gatunków Phytophthora i hamują obumieranie tkanek w zakażonych drzewach. Naukowcy wykorzystali fenotypowanie spektralne, by zbadać, w jaki sposób zakażenie korzenia patogenami Phytophthora wpływa na wzrost i morfologię sadzonek zanim pojawiają się widoczne objawy. Zastosowanie mikromacierzy fenotypowych pozwoliło natomiast na zbadanie wykorzystania źródeł węgla i azotu przez różne mikroby. „Odkryliśmy, że obecność patogenu wpływa na skład całego zbiorowiska mikroorganizmów”, mówi Carmen Romeralo, stypendystka MSCA. Wykazano także, że wszystkie badane grzyby endofityczne hamowały wzrost co najmniej jednego z trzech badanych gatunków Phytophthora. Jednym z najbardziej zaskakujących wyników było odkrycie, że patogeny i endofity różnią się pod względem wykorzystania źródeł węgla i azotu. „Interesujące było również to, że obecność patogenu powodowała zmianę proporcji gatunków grzybów bytujących wokół zmian i zmieniały się one wraz z czasem trwania infekcji”, dodaje Romeralo.
Opracowywanie zrównoważonych rozwiązań opartych na zasobach przyrody w toku trwających badań
Nowe doniesienia zainteresowały zarządców lasów, obrońców przyrody i hodowców drzew. „Badania przeprowadzone w ramach projektu RESISTREE przyczyniają się do lepszego zrozumienia, w jaki sposób grzyby mogą wspierać zdrowie drzew, a informacje te mogą być przydatne przy opracowywaniu nowych, opartych na zasobach przyrody rozwiązań problemów związanych ze zdrowiem lasów”, mówi Johanna Witzell, koordynatorka projektu. Badania nadal trwają. Romeralo będzie kontynuowała badania nad drzewami i ich patogenami oraz innymi grzybami pracując na stałym stanowisku w Centrum Badań nad Leśnictwem (CIFOR-INIA) przy Hiszpańskiej Radzie ds. Badań Naukowych w Madrycie. „Myślę, że praca w ramach projektu RESISTREE była naprawdę ważna i pomogła mi zdobyć to stanowisko”, przyznaje Romeralo. „Obie rozpoczęłyśmy pracę na nowych stanowiskach i będziemy nadal współpracować przy badaniach nad mikrobiomami drzew”, dodaje Witzell. „Wyniki projektu pokazały, że chociaż mikroby są źródłem wielu problemów zdrowotnych lasów, mogą również stanowić część ich rozwiązania”.
Słowa kluczowe
RESISTREE, drzewa, grzyby, patogeny, lasy, Phytophthora, endofity, zdrowie lasu
