Galime netekti tokios Kuršių nerijos, kokią esame įpratę matyti

Kuršių Nerija – į UNESCO Pasaulio paveldo sąrašą įtrauktas gamtos kūrinys. Dabartinį jo kraštovaizdį suformavo vėjo ir vandens stichijos, tačiau prisidėjo ir žmogus – sodindamas mišką. Kuršių Nerija pradėta apželdinti prieš porą šimtmečių, siekiant sustabdyti vėjo genamą smėlį.

Nacionaliniame parke vyrauja spygliuočiai – paprastoji pušis (Pinus silvestris) ir kalninė pušis (Pinus montana). Pastaruosius porą metų ėmė kilti nerimas dėl šių pušelių – jos vis labiau džiūsta, nyksta, ruduoja. Išėjus pasivaikščioti galima rasti nemažus plotus tokių pušų –vaiduoklių, kurių šakos sudaro keistus rezginius, o spygliai yra pakeitę savo formą ir spalvą. Kas tai sukelia? Ar kaltos oro sąlygos, dirvožemio savybės, parazitai ar kas kita? Padėti atsakyti į šį klausimą gali molekulinė biologija.

Galimos priežastys

Spėjimų būta įvairių. Manyta, kad spyglių spalvą galėjo paveikti nuo Baltijos jūros atpučiamos druskos. Valstybinė miškų tarnyba teigia, kad pušis puola spygliuočių uglių vėžys (Gremmeniella abietina), tačiau gali būti, kad jas puola ne viena liga! Dėl vieno kenkėjo nusilpusius medžius gali apnikti antrinės infekcijos. Tai apsunkina diagnostiką ir sprendimų priėmimą dėl tolesnių veiksmų. Svarbu nustatyti pagrindinę priežastį, kad galėtume atitinkamai su ja kovoti. Po mūsų laboratorijos atliktų tyrimų, esame įsitikinę, kad tokia priežastis – fitoplazmos. Mes specializuojamės augalų molekulinės patologijos srityje, esame atradę naujų fitoplazmų Lietuvoje ir pasaulyje.

Kas tos fitoplazmos?

Fitoplazmos – tai augalų patogeninės bakterijos, kurios sutrikdo jų hormonų balansą ir sukelia vystymosi pakitimus. Kol kas dar niekam nėra pavykę jų užsiauginti laboratorinėmis sąlygomis. Fitoplazmas perneša augalų floemos sultimis mintantys vabzdžiai, todėl jos gana greitai gali išplisti. Įvairios šalys kasmet patiria didžiulius nuostolius dėl šių patogeninių bakterijų: Amerikoje nukenčia kukurūzų ir bulvių laukai, Europoje – vynuogynai ir vaismedžių sodai, Azijoje sunyksta ryžių ir ankštinių augalų plantacijos. Taigi, dažnesni atvejai užfiksuoti žoliniuose augaluose, tačiau tai nereiškia, kad plikasėkliai yra apsaugoti nuo šių parazitų. Fitoplazminės infekcijos spygliuočiuose yra patvirtintos keliose Europos valstybėse, tačiau tikrasis jų paplitimas nėra žinomas. Sergančių medžių su panašiais simptomais yra randama visame pasaulyje, bet norėdami įsitikinti, turime pritaikyti molekulinius tyrimo metodus.

Molekuliniai metodai

Norint patvirtinti fitoplazminę infekciją, pirmiausia reikia surinkti pavyzdžių iš sergančių pušų. Jas galima atskirti pagal specifinius simptomus – neįprastą šakojimąsi (kitaip vadinamą „raganų šluotomis”), spyglių formos ir spalvos pakitimus, sumažėjusį medžio augimą. Iš surinktų pavyzdžių skiriama DNR, kurioje labai mažą dalį sudaro fitoplazmų DNR. Todėl reikia fitoplazmų DNR padauginti – šiam tikslui yra vykdoma polimerazinė grandininė reakcija (PGR). Šios reakcijos metu specifiškai padauginami tik tam tikri fitoplazmų genai. Nudažę DNR dažais, kurie įsiterpia į jos struktūrą ir fluorescuoja apšvietus ultravioletine šviesa, tikriname susidariusius produktus. Jeigu jų nesusidarė, galime manyti, kad fitoplazmų nėra. O jei randame susidariusių produktų, laikomės nuostatos, kad augale yra fitoplazminė infekcija. Toliau bandome nustatyti, kokia tai fitoplazma, naudodami DNR karpančius fermentus. Kiekvienai fitoplazmų grupei būdingi subtilūs skirtumai sukarpius jų DNR tokiais pat fermentais. Iš Kuršių Nerijoje surinktų pušelių spyglių pavyzdžių išskirtoje DNR aptikome spygliuočiams būdingą fitoplazmų grupę, kuri taip pat buvo aptikta ir Lenkijoje, Čekijoje, Vokietijoje, Ispanijoje.

Ką daryti?

Kol kas nėra žinoma veiksmingų priemonių kovai su fitoplazmomis. Jei galėtume kontroliuoti vabzdžius, pernešančius infekciją, sustabdytume ligos plitimą, tačiau Kuršių Nerijoje draudžiama naudoti insekticidus - chemines medžiagas. Taip pat pastebėta, kad fitoplazmos yra jautrios labai aukštoms arba žemoms temperatūroms, po labai karštos vasaros augalai gali pasveikti. Įvairios šalys priima skirtingus sprendimus. Pavyzdžiui, italai savo vynuogyne aptikę fitoplazmų sudegina visą vynuogyną. Šiuo atveju galbūt efektyviausia būtų iškirsti sergančius medžius panaikinant infekcijos šaltinį ir šitaip užkirsti kelią tolesnei pušelių epidemijai.

Indrė Urbonaitė, Deividas Valiūnas, Algirdas Ivanauskas ir Rasa Jomantienė
Gamtos Tyrimų Centras, Fitovirusų laboratorija, Augalų molekulinės patologijos grupė