Чтобы защитить урожай от воздействия некоторых видов болезней, аграрии активно используют различные виды антибиотиков. При этом экологи трубят тревогу, что таким образом оказывается влияние на окружающий микробиом. Чтобы развеять предположения или, напротив, обосновать их, группа ученых на протяжении 2-х лет проводила научную работу. В качестве антибиотика был выбран стрептомицин, который выступает основным ингредиентом в борьбе с бактериальным ожогом на листьях яблони.
Подробности исследования
Ход научной работы был опубликован в издании Phytobiomes Journal, авторами проекта стала доктор Анна Уоллис и ее коллеги. Уоллис озвучила, что базовой причиной для проведения исследования выступил Erwinia amylovora – патоген-возбудитель бактериального ожога на яблонях, оказывающий негативное воздействие на урожай. При этом для борьбы с патогеном достаточно давно активно применяют стрептомицин. Он способен искоренить проблему, но его долгосрочное влияние на остальные процессы в плодовых деревьях не изучены. Зато известно, что антибиотики обладают широким спектром действия, уничтожая все бактериальные организмы на своем пути – и хорошие, и плохие.
Работа велась в двух направлениях:
- Поверхностный (эпифитный) микробиом. Совместно со своими коллегами, Уоллис провела подробное исследование листьев яблонь сразу с двух видов насаждений. Образцы были исследованы за 2 года. Причем на одни яблони воздействовали антибиотиком, а другие защищались при помощи органики.
- Эндофитный микробиом. После того, как были получены результаты активного воздействия разных доз стрептомицина на поверхность листьев, ученые принялись изучать воздействие антибиотика на внутренние процессы листа. Ученые изначально подошли к вопросу с некоторой долей скептицизма, ожидая увидеть аналогичные наружным изменениям реакции. Но, как оказалось, антибиотик не оказал влияния на микробиом листьев изнутри.
Неожиданные результаты
Вместо того чтобы подтвердить опасения экологов о небезопасности применения антибиотика в садоводстве, ученые пришли к другому выводу. Как оказалось, географическое положение оказывает большее влияние на бактериальный состав плодовых насаждений, чем способ их защиты. Это удивительный факт, который теперь имеет научное подтверждение.
Авторы научного труда уже составили собственную гипотезу причины невосприимчивости эндофитного микробиома. Так, у плодовых культур, в частности у яблонь, существует врожденная способность вырабатывать антибиотик, и как следствие, защищаться от его негативного воздействия. То есть, Erwinia amylovora также остается чувствительной к стрептомицину, а в листьях и почве (еще до коммертизации применения средств защиты) бактерии обрели собственную защиту. Правда, точно установить, когда это произошло, пока не представляется возможным. Другими словами, яблони могли получить иммунитет, как и за несколько лет, так и за более долгий срок. Поскольку антибиотик в разных дозах присутствует в сельскохозяйственных средах.
Как бы то ни было, теперь ученые могут с уверенностью заявить, что стрептомицин – оптимальное и необычайно эффективное средство борьбы с бактериальным ожогом.