ترتيب هجوم الآفات يؤثر على الدفاعات الطبيعية للنبات

التعرض لـ«السوسة» قبل «حشرة المن» أفيد للبازلاء

تتعرض النباتات في الحقل للعديد من الحشرات والفيروسات، وكشفت دراسة أميركية عن أن وقت التعرض لبعض الأنواع يؤثر في قدرة النبات على مواجهة النوع الآخر، وهو تعقيد يتم الكشف عنه لأول مرة، قد تكون له آثار على استراتيجيات إدارة الآفات. ولطالما أثارت «حشرة المن» الثاقبة الماصة قلق مزارعي نبات البازلاء، لكن وجد أن سوسة تبدو غير ضارة لا تأخذ سوى لدغات صغيرة من الأوراق تلعب دوراً مهماً في صحة النبات، اعتماداً على ما إذا كانت السوسة تهاجم النبات قبل أو بعد حشرات المن، حيث يمكن أن يزيد ذلك أو يقلل من قدرة النبات على درء الفيروسات.
في حين ركزت العديد من الدراسات على تأثيرات آفة واحدة، فإن هذه الدراسة، التي نشرت في 4 أغسطس (آب) الماضي بموقع دورية «علم البيئة الجزيئية»، هي واحدة من الدراسات القليلة التي تبحث في تفاعل العديد من الخصوم، وفي هذه الحالة، حشرتان وفيروس.
يقول سوميك باسو، زميل ما بعد الدكتوراه بجامعة ولاية واشنطن الأميركية، والباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة في 10 أغسطس (آب) 2021 «خلال وجود النباتات في الحقل تتعرض لأنواع مختلفة من عناصر الإجهاد الحيوية، واستنادا إلى كيفية وصول هذه الخصوم إلى النباتات، يمكن أن يغير ذلك استجابات النبات ويؤدي في النهاية إلى تغييرات في إنتاجيته الإجمالية».
ومن خلال مجموعة من التجارب، حاول باسو وزملاؤه من مختبر كراودر في جامعة ولاية واشنطن وجامعة كورنيل، فهم ما يحدث لحقول نبات البازلاء في منطقة بالوس في شرق واشنطن.
وفي هذا المجال، تواجه النباتات غزواً متناوبا لسوس نبات البازلاء، وحشرة المن التي تصيب البازلاء وفيروس فسيفساء البازلاء، أو ما يعرف باسم (PEMV).
وابتكر الباحثون تجارب حيث كانت السوس تتغذى أولا على النباتات ثم حشرات المن، وأخرى عكست الترتيب، كما تضمنت سيناريوهات حيث أصيبت النباتات بالفيروس وبعضها لم تصب به وكذلك مجموعة التحكم. وبعد إزالة الآفات، ترك الباحثون النباتات تنمو لمدة أسبوع، وبعد ذلك، أجروا عينات نباتية من خلال مجموعات مختلفة من التحليلات لتقييم مستويات الهرمونات الدفاعية للنباتات والجينات الدفاعية المرتبطة بها وكذلك الصفات الغذائية. ووجدوا أنه عندما تتغذى السوسة أولا على نباتات البازلاء، فإنها تعزز بعض استجابات الدفاع المضادة لمسببات الأمراض، مما يساعدها على أن تصبح أكثر مقاومة للعدوى الفيروسية، أما إذا أكلت السوسة في المرتبة الثانية، بعد حشرات المن، فإنها عادة ما تقلل من الاستجابات الدفاعية المضادة لمسببات الأمراض، وبالتالي ينتشر الفيروس بسهولة أكبر.
في المقابل، كان للنباتات المصابة بالفيروس استجابات أقوى ضد الحيوانات العاشبة، مما أدى إلى إطفاء المركبات التي تتداخل مع الآفات التي تتغذى على النبات.
ومما زاد من تعقيد المشكلة، أن الدراسة وجدت أنه عندما ساعدت السوس في تحفيز الاستجابات المضادة لمسببات الأمراض، قللت من تغذية النبات عن طريق تقليل الأحماض الأمينية المتاحة للنباتات.
ويقول باسو إن هذه التفاعلات المعقدة لها آثار مهمة على إدارة الآفات، فإذا علمنا مسبقاً متى تحدث هذه التفاعلات، فإن هذه المعلومات تمنح المزارعين أفضل علاج ممكن لمنع حقولهم من الهجوم، وهذا النوع من المعلومات مهم حقاً لتصميم استراتيجيات مستدامة لإدارة الآفات ومسببات الأمراض.
وتعد هذه الدراسة جزءا من سلسلة من التحقيقات في التفاعلات بين العديد من الكائنات الحية التي تواجهها النباتات. ونظرت دراسة سابقة في علم البيئة الوظيفية في التناقض بين فيروس النبات والبكتيريا المثبتة للنتروجين والتي تسمى الريزوبيا التي تعيش في التربة، وتبحث دراسة قادمة في التفاعل بين السوس والريزوبيا.
يقول باسو إن «هذه العلاقات المعقدة ضرورية لفهم استجابات النبات، ففي بيئة طبيعية يتعرض النبات لأنواع مختلفة من الكائنات الحية، ليس فقط واحد أو اثنين، بل العديد، ويؤثر الترتيب وعدد الأنواع الموجودة وتفاعلاتها على كيفية استجابة النبات لجميع تلك المهاجمات».