Новые инструменты для предотвращения пандемий болезней растений

Болезни растений не останавливаются на границах государств, и их распространению не препятствуют даже океаны. Для смягчения будущих вспышек заболеваний растений и защиты глобальных продовольственных поставок необходимы глобально интегрированные системы мониторинга болезней растений, улучшенного их обнаружения и прогнозного моделирования. К такому выводу пришла группа исследователей в новой статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Цель — "обнаружить источники вспышек болезней растений на ранней стадии и остановить распространение до того, как оно станет пандемией", — говорит Жан Ристайно, ведущий автор статьи. Как и в случае с COVID-19, когда эпидемия уже началась, её трудно контролировать.

Хотя некоторые заболевания, например, стеблевая ржавчина пшеницы и фитофтороз (патоген, вызывавший картофельный голод в Ирландии), находятся под глобальным наблюдением, другие — нет.

Существующие сети мониторинга необходимо объединить, расширить до глобальных систем и финансировать межправительственным агентствам. Для улучшения мониторинга можно использовать электронные датчики для быстрого обнаружения и отслеживания новых патогенов.

Для предотвращения пандемий требуется конвергентная наука — совместная работа экономистов, инженеров, специалистов по болезням растений, генетиков, географов, аналитиков данных и других. Инициатива GRIP4PSI Plant Science Initiative уже финансирует такую команду в Университете штата Северная Каролина (NC State).

Ведётся работа по моделированию рисков распространения фитопатогенов для прогнозирования и предотвращения вспышек. Такое моделирование позволяет более точно мобилизовать стратегии смягчения последствий.

Глобальные вспышки болезней растений учащаются и угрожают продовольственному снабжению. По данным 2019 года, средние потери основных продовольственных культур (пшеница, рис, кукуруза) из-за вредителей и болезней составляли от 21% до 30%.

• Пример: Бананы сорта Кавендиш не имеют устойчивости к патогену Fusarium odoratissimum Tropical race 4 (панамская болезнь). Этот патоген быстро распространился из Азии в Африку, на Ближний Восток и недавно попал в Южную Америку, угрожая основному экспортному сорту.

Изменение климата, вероятно, усугубит эти вспышки. Например, засуха в Сахаре влияет на популяцию саранчи, которая опустошает посевы в Африке к югу от Сахары. Климатические данные могут улучшить модели прогнозирования болезней.

• Примеры влияния климата: Учащённые дожди способствуют распространению воздушно-капельных патогенов. Споры грибов могут переноситься ураганами — именно так ржавчина сои попала в Северную Америку из Южной. Более тёплые весны вызывают более раннее появление патогенов.

Глобализация торговли продовольствием также способствует пандемиям болезней растений. Появление новых вредоносных патогенов создаёт дополнительные риски для продовольственного снабжения, которое и так испытывает давление из-за роста населения мира.

Необходимо объединить усилия исследователей в области глобального здоровья людей и здоровья растений. Безопасность продуктов питания и средства к существованию связаны с сельским хозяйством, а здоровье человека — с потребляемой пищей.