Τα παθογόνα και τα μικρόβια δεν αρρωσταίνουν μόνο ανθρώπους και ζώα. Ασθένειες από βακτήρια και μύκητες μπορεί
σπέρνουν τον όλεθρο σε όλα τα είδη φυτών
. Ένας ιδιαίτερα κακός παθογόνος μύκητας για τα
φυτά
ονομάζεται σκουριά. Αυτή δεν είναι η ίδια σκουριά που μπορείτε να βρείτε στα μέταλλα, αλλά έχει παρόμοια φωτεινότητα
κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο και καφέ χρώμα
που μπορεί να αφαιρέσει την εμφάνιση ενός πιο διακοσμητικού φυτού. Το σημαντικό είναι ότι μπορεί επίσης
εξαλείψει σημαντικές καλλιέργειες συμπεριλαμβανομένου του σιταριού και του κριθαριού
.
[Related:
Fungi spores and knitting combine to make a durable and sustainable building material
.]
Η σκουριά είναι αερομεταφερόμενη –όπως και ο
COVID
-19– και εξαπλώνεται στα υγιή φυτά μέσω των κυττάρων που ονομάζονται
σπόρια
. Η κατανόηση
του
τρόπου με τον οποίο κινούνται αυτά τα σπόρια είναι το κλειδί για τον σχεδιασμό καλύτερων τρόπων προστασίας των φυτών. Χρησιμοποιώντας κάμερες υψηλής ταχύτητας, α
μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 31 Ιανουαρίου στο περιοδικό
Προόδους της Επιστήμης
ανέλυσε πώς διασπείρονται τα σπόρια των φυτών. Αποκάλυψε πώς μικροσκοπικοί «ανεμοστρόβιλοι» μεταδίδουν παθογόνα από μολυσμένα φυτά σε υγιή.
Μικροί στροβιλισμοί σαν ανεμοστρόβιλοι σκορπίζουν σπόρια και γύρη γύρω από ένα φύλλο φυτού σιταριού. ΠΙΣΤΩΣΗ: Βιο-εμπνευσμένο Fluid Lab/
Πανεπιστήμιο
Cornell
Όταν μια σταγόνα βροχής χτυπήσει ένα φύλλο ενός φυτού σιταριού που είναι μολυσμένο με σκουριά, το φύλλο θα κυματίζει και θα δημιουργήσει αυτές τις μικροσκοπικές στροβιλιζόμενες δίνες αέρα που απλώνουν τα σπόρια γύρω. Όπως τα σωματίδια του ιού σε ένα φτέρνισμα βήχα, μπορούν στη συνέχεια να μολύνουν υγιή φυτά.
Στο
μελέτη
, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Cornell χρησιμοποίησε μια κάμερα υψηλής ταχύτητας για να αναλύσει αυτή τη διαδικασία. Θα μπορούσε να είναι ένα βήμα προς το σχεδιασμό μιας στρατηγικής που θα βοηθήσει στη μείωση των παθογόνων παραγόντων από ιούς, βακτήρια και
ωομύκητες
από την εξάπλωση από τα φύλλα ενός φυτού.
Το βίντεο επέτρεψε στην ομάδα να προβλέψει την τροχιά των σπορίων και πώς μεταφέρονται από την περιστρεφόμενη δίνη που μοιάζει με κυκλώνα που δημιουργείται από τα φύλλα. Η ομάδα χρησιμοποίησε τεχνικές που συνήθως χρησιμοποιούνται για τη μελέτη
γεωφυσικές ροές
– μεγάλης κλίμακας ωκεάνια και ατμοσφαιρικά ρεύματα αέρα όπως το πίδακα. Μείωσαν αυτές τις ροές αέρα κατά μερικές τάξεις μεγέθους για να κατανοήσουν και να προβλέψουν τους στροβιλισμούς στον αέρα γύρω από ένα φύλλο σιταριού που αναπηδούσε.
“Είναι ένα είδος μικροσκοπικού ανεμοστρόβιλου στον αέρα”, ο συν-συγγραφέας της μελέτης και βιοφυσικός του Πανεπιστημίου Cornell, Sunghwan Jung,
είπε σε δήλωση.
«Περιγράφουμε τα μεγέθη αυτών των ειδών στροβιλιστικών κινήσεων και στη συνέχεια πότε θα σχηματιστούν και πώς κινούνται τα σπόρια, οπότε όλα είναι προβλέψιμα».
[Related:
To protect the world’s pasta, scientists peered inside fettuccine’s DNA
.]
Η ομάδα χρησιμοποίησε μικροσκοπικά σωματίδια κοίλου γυαλιού για να μιμηθεί τα πραγματικά σπόρια λόγω
περιορισμοί στην εργασία με ζωντανά σπόρια
. Αυτή η μέθοδος τους βοήθησε να μετρήσουν πόσα σπόρια μπορεί να ξεκολλήσουν από ένα φύλλο, προς ποια κατεύθυνση μπορούν να πετάξουν και πώς απομακρύνονται από ένα μολυσμένο φυτό.
Η ομάδα ελπίζει ότι τα δεδομένα από αυτή τη μελέτη θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για την αποτροπή των σπορίων από τη μόλυνση υγιών φυτών που πηγαίνουν ακριβώς στην πηγή της διασποράς των σπορίων.
«Δεν μπορούσαμε να βρούμε τη λύση ακόμα», είπε ο Jung. «Αλλά αν μπορούμε να ελέγξουμε με κάποιο τρόπο αυτά τα είδη δομών δίνης γύρω από το φύλλο, τότε μπορούμε να μειώσουμε την εξάπλωση των σπορίων σε νέα φυτά».
VIA:
popsci.com
