Mazao Yanaweza Kukabili Shida Mara mbili Kutoka kwa Wadudu Na Hali ya Hewa Hegu

Mazao Yanaweza Kukabili Shida Mara mbili Kutoka kwa Wadudu Na Hali ya Hewa Hegu Katika joto, mimea ya nyanya haiwezi kupindana na njaa ya moshi wa tumbaku, Manduca sexta. Kutoka www.shutterstock.com

Kwa milenia, wadudu na mimea wanayokula wamehusika kwenye vita vya mageuzi: kula au kuliwa. Hadi hivi karibuni, pande mbili za kupingana zimehifadhi hali ya kutuliza. Pamoja na mabadiliko ya hali ya hewa, hata hivyo, hali ya hewa ya joto inaweza kusababisha usawa katika wadudu na hatari ya kupanda kwa mazao na wakulima ambao huwahusu.

Timu yetu ya utafiti katika Chuo Kikuu cha Jimbo la Michigan Taasisi ya Ustahimilivu wa mimea alitazama kilichotokea katika hali ya hewa ya joto wakati viwavi wa mende walishambulia mmea wa nyanya. Nyanya ilipotea. Tuliona biashara ya kushangaza ya mmea wakati wa wimbi la joto: Ilijitetea dhidi ya viwavi lakini juhudi hii ilizuia kukabiliana na athari mbaya za joto. Hii ilisababisha mmea kuongezeka, ambayo iliimarisha mkono wa viwavi.

Utafiti uliofanywa na watafiti mnamo 2018 ulitabiri kwamba kila shahada ya ongezeko la joto duniani kuongeza upotezaji wa mazao kutoka kwa wadudu kwa 10% hadi 25% kwa sababu wadudu na hamu yao huongezeka kwa joto la joto. Anuwai zingine zinazohusiana na hali ya hewa, pamoja na ukame wa muda mrefu au mafuriko, zinaweza kusababisha hasara hizo.

Lakini ingawa wanasayansi wamegundua changamoto hizi anuwai katika uzalishaji wa chakula, bado hawajui mengi juu ya jinsi mchanganyiko wa joto na wadudu wataathiri mifumo ya ulinzi ya mimea.

Mimea huhisi kila wakati na kujibu mabadiliko katika mazingira yao, pamoja na uwepo wa wadudu wa kula mmea.

Jinsi mimea inavyopambana na wadudu

Tofauti na wanyama, mimea haiwezi kukimbia au kujificha kutoka kwa wadudu. Badala yake, mimea hutoa safu ya kemikali zenye sumu ambazo hurudisha shambulio la wadudu na watumiaji wengine wa mimea.

Kutengeneza misombo hii ni ya gharama kubwa na mara nyingi inashangaza ukuaji wao, kwa hivyo mimea hupeleka safu ya ulinzi ya kemikali tu wakati imeharibiwa na wadudu wa kutafuna. Utaratibu huu unasababishwa na mmea wa jeraha la mmea, jasmonate, ambayo inadhibiti kwa ukali biosynthesis, usambazaji na uhifadhi wa misombo ya ulinzi wa kemikali inayorudisha wadudu.

Kwa zaidi ya miaka 20, tumesoma jinsi jasmonate inalinda mimea kutoka kwa mimea ya wadudu. Hivi majuzi tu ndio tumeanza kufikiria juu ya jinsi kuongezeka kwa joto ulimwenguni kunathiri mfumo huu wa kawaida wa ulinzi mimea.

Joto na kiwavi mwenye njaa

Katika masomo yetu sisi changamoto mimea ya nyanya na viwavi wa pembe ya nyasi chini ya hali ya kawaida ya joto: nyuzi nyuzi 82 (siku nyuzi 28) na usiku nyuzi nyuzi F (nyuzi nyuzi 64). Tulipiga pia mawimbi ya joto, hali ya joto ikiongezeka hadi 18 F (100 C) wakati wa mchana na kuanguka hadi 38 F (82 C) usiku kwa siku kadhaa.

Mimea ilijibu kwa joto kali kwa kuongeza uzalishaji wa jasmonate na, kama matokeo, kuongeza pato la misombo kadhaa ya utetezi. Hata hivyo, wadudu walikula mimea bila kuchoka kwenye moto.

Wakati huo huo, utafiti sambamba na timu yetu uligundua kuwa joto huongezeka kwa wastani iliharakisha kimetaboliki ya wadudu ili wakala haraka na kufanya uharibifu zaidi kwa mimea. Ingawa mimea ya nyanya iligombana kwa bidii na majibu yao ya kemikali, hawakuweza kupunguza kichocheo cha kula kwa nguvu cha wadudu.

Aina zinaweza kutazama upungufu wa mazao kwa sababu ya mabadiliko ya hali ya hewa kwa sababu hawazingatii jinsi mimea iliyoathiriwa inavyofanya kwa joto linaloongezeka.

Wadudu + joto = shida mara mbili

Mimea hutumia mikakati miwili ya baridi chini wakati joto huongezeka sana. Watafungua majani yao madogo ya majani, ambayo huitwa stomata, ikitoa maji ambayo huwafanya kuwa baridi kama vile jasho husafisha wanadamu. Mimea pia hupambana na mafadhaiko ya joto kwa kuinua majani yao mbali na udongo moto, labda katika kutafuta upepo mzuri.

Tuligundua bila kutarajia katika kazi yetu kwamba mimea ya nyanya iliyopingwa na viwavi kwa joto kali haikufanya mambo haya, na kwa hivyo ilishindwa baridi majani yao.

Katika majaribio yetu ya kufuata, tuligundua kuwa viwavi wakati majani ya majani yake na mmea umeamilisha jasmonate ya homoni, hii ilizuia ufunguzi wa stomata ndogo, na pia ilizuia majani kutokua hadi baridi. Mmea haukuweza kupeleka majibu yake ya baridi, na wakati huo huo photosynthesis (kutengeneza chakula kutoka jua na kaboni dioksidi) ilipunguzwa.

Hali hizi huchukua polepole ukuaji wa mmea. Kwa hivyo, ingawa mimea ya nyanya inaweza kuhimili vyema na shambulio la wadudu au joto lililoinuliwa, ikiwa mafadhaiko hayo mawili yanakuja kwa wakati mmoja, hiyo inaelezea shida mara mbili. Matokeo yake ni upungufu wa haraka na viwavi wenye njaa pamoja na kuongezeka kwa majani.

Kusoma mimea katika mazingira halisi

Kwa nini shambulio la wadudu huzuia mimea kutokana na baridi wenyewe kuwa siri. Walakini, wakati mimea hufunga stomata yao wakati wa shambulio la wadudu, huhifadhi maji kwa kuzuia kutoka kwa majani yaliyojeruhiwa. Tunafikiria jibu hili linaweza kufaidi mmea wakati maji yanakosekana, ambayo mara nyingi huwa wakati wa mawimbi ya joto.

Tunapanga kushughulikia swali hili kwa kusoma mimea iliyopandwa katika mazingira mabaya na ya mazingira ya asili, badala ya chini ya hali ya maabara iliyodhibitiwa sana. Tunaamini masomo kama haya ni muhimu kukuza mazao ambayo yanaweza kuhimili joto na shida ya jeraha.

Kufanya mimea yenye uvumilivu zaidi

Wataalam wengi wanakadiria kuwa tija ya kilimo lazima iwe mara mbili katika miaka 30 ijayo kufikia mahitaji ya a kuongezeka kwa kasi kwa idadi ya watu. Njia za mavuno za sasa kwa mazao makubwa, pamoja na athari zisizo za kweli za mabadiliko ya mazingira ya ulimwengu, zinaonyesha kuwa ulimwengu utapungukiwa na mahitaji haya kwa kutumia mazoea ya kawaida ya kilimo.

Uingereza Royal Society na mashirika mengine ya kisayansi yametaka a Mapinduzi ya pili ya Kijani ambayo itaruhusu kiboreshaji endelevu cha kilimo kupitia ukuaji wa mazao ambayo yanahimili zaidi wakati wa hali ngumu za mazingira.

Maendeleo ya kiteknolojia ya hivi karibuni, kutoka kwa genomics na uhariri wa jeni hadi mbinu za sayansi ya data na data, inapeana watafiti fursa zisizowahi kushughulikiwa kufikia lengo hili. Katika kufikia uelewa bora wa mwingiliano mgumu wa joto na shambulio la wadudu, tunatumai kuwa utafiti wetu unaweza kuarifu mikakati mpya ya kuongeza uvumilivu wa mmea katika ulimwengu wa joto.

Kuhusu Mwandishi

Gregg Howe, Profesa wa Baiolojia ya Baolojia na Bai ya Masi, Michigan State University na Nathan Havko, Msaidizi wa postdoctoral katika Utafiti wa mimea, Michigan State University

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

Maisha Baada ya Carbon: Mabadiliko ya Global Next ya Miji

by Pna Plastrik, John Cleveland
1610918495Wakati ujao wa miji yetu sio ulivyokuwa. Mfano wa kisasa wa jiji uliofanyika ulimwenguni kote karne ya ishirini umeondoa manufaa yake. Haiwezi kutatua matatizo yaliyosaidia kuunda-hasa joto la joto duniani. Kwa bahati nzuri, mtindo mpya wa maendeleo ya mijini unajitokeza katika miji ili kukabiliana na hali halisi ya mabadiliko ya hali ya hewa. Inabadilisha njia ya miji kutengeneza na kutumia nafasi ya kimwili, kuzalisha utajiri wa kiuchumi, kula na kuondoa rasilimali, kutumia na kuendeleza mazingira ya asili, na kujiandaa kwa siku zijazo. Inapatikana kwenye Amazon

Ukomo wa Sita: Historia isiyo ya kawaida

na Elizabeth Kolbert
1250062187Zaidi ya miaka ya nusu bilioni iliyopita, kumekuwa na uharibifu wa wingi wa tano, wakati utofauti wa maisha duniani kwa ghafla na mkataba mkali. Wanasayansi duniani kote kwa sasa wanaangalia uharibifu wa sita, wanatabiri kuwa tukio la kupoteza zaidi tangu athari ya asteroid ambayo iliondoa dinosaurs. Wakati huu karibu, msiba huu ni sisi. Katika prose ambayo ni mara moja wazi, burudani, na kwa undani habari, New Yorker mwandishi Elizabeth Kolbert anatuambia kwa nini na jinsi wanadamu wamebadilisha maisha katika sayari kwa namna hakuna aina iliyo na kabla. Uchunguzi wa utafiti katika nusu ya dini kadhaa, maelezo ya aina zinazovutia ambazo zimepotea, na historia ya kuangamizwa kama dhana, Kolbert hutoa akaunti ya kusonga na ya kina ya kutoweka kutokea mbele ya macho yetu. Anaonyesha kuwa kuanguka kwa sita kuna uwezekano wa kuwa na urithi wa kudumu wa wanadamu, unatuhimiza kufikiria tena swali la msingi la maana ya kuwa binadamu. Inapatikana kwenye Amazon

Vita vya hali ya hewa: kupigana kwa ajili ya kuishi kama dunia inavyojaa

na Gwynne Dyer
1851687181Wavu wa wakimbizi wa hali ya hewa. Nchi nyingi za kushindwa. Vita vyote. Kutoka kwa wachambuzi wengi wa ulimwengu wa kijiografia huja kuona mtazamo wa kutisha wa hali halisi ya wakati ujao, wakati mabadiliko ya hali ya hewa anatoa nguvu za dunia kuelekea siasa za kukata-koo za kuishi. Mwenye ujuzi na unflinching, Vita vya hali ya hewa itakuwa moja ya vitabu muhimu zaidi katika miaka ijayo. Soma na uone kile tunachoelekea. Inapatikana kwenye Amazon

Kutoka kwa Mchapishaji:
Ununuzi kwenye Amazon huenda ukapoteza gharama ya kukuleta InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, na Hali ya hewaImpactNews.com bila gharama na bila watangazaji ambao wanafuatilia tabia zako za kuvinjari. Hata kama wewe bonyeza kiungo lakini usiupe bidhaa hizi zilizochaguliwa, kitu kingine chochote unachotumia katika ziara hiyo hiyo kwenye Amazon hutupa tume ndogo. Hakuna gharama ya ziada kwako, kwa hiyo tafadhali shiriki katika jitihada. Unaweza pia tumia kiungo hiki kutumia Amazon wakati wowote ili uweze kusaidia kusaidia jitihada zetu.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

kufuata ndaniKuweka juu

Picha ya facebooktwitter-ikonipicha ya rss

 Pata barua pepe ya hivi karibuni

{emailcloak = mbali}

VIDEOS LATEST

Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
by John Cook
Video hii ni kozi ya ajali katika habari potofu za hali ya hewa, ikitoa muhtasari wa hoja muhimu zinazotumika kutilia shaka ukweli ...
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
by Julie Brigham-Grette na Steve Petsch
Kila mwaka, kifuniko cha barafu la bahari katika Bahari ya Aktiki hupungua hadi kiwango cha chini katikati ya Septemba. Mwaka huu inachukua 1.44 tu…
Je! Ni Nini Kuongezeka kwa Dhoruba ya Kimbunga na Kwa Nini Ni Hatari Sana?
Je! Ni Nini Kuongezeka kwa Dhoruba ya Kimbunga na Kwa Nini Ni Hatari Sana?
by Anthony C. Didlake Jr.
Kimbunga Sally kilipoelekea Pwani ya kaskazini mwa Ghuba Jumanne, Septemba 15, 2020, watabiri walionya kuhusu…
Joto La Bahari Linatishia Miamba ya Matumbawe na Hivi Punde Inaweza Kuwa Ngumu Kuirejesha
Joto La Bahari Linatishia Miamba ya Matumbawe na Hivi Punde Inaweza Kuwa Ngumu Kuirejesha
by Shawna Foo
Mtu yeyote ambaye anatunza bustani hivi sasa anajua nini joto kali linaweza kufanya kwa mimea. Joto pia ni wasiwasi kwa…
Madoa ya jua yanaathiri hali ya hewa yetu lakini sio vitu vingine
Madoa ya jua yanaathiri hali ya hewa yetu lakini sio vitu vingine
by Robert McLachlan
Je! Tunaelekea kwa kipindi na shughuli za chini za jua, yaani mawingu ya jua? Itadumu kwa muda gani? Kinachotokea kwa ulimwengu wetu…
Ujanja Mchafu Wanasayansi Wa Hali Ya Hewa Wanakabiliwa Katika Miongo Moja Tangu Ripoti Ya Kwanza ya IPCC
Ujanja Mchafu Wanasayansi Wa Hali Ya Hewa Wanakabiliwa Katika Miongo Moja Tangu Ripoti Ya Kwanza ya IPCC
by Marc Hudson
Miaka thelathini iliyopita, katika mji mdogo wa Uswidi uitwao Sundsvall, Jopo la Serikali za Mabadiliko ya Tabianchi (IPCC)…
Uzalishaji wa Methane Hit Record Viwango vya Kuvunja
Uzalishaji wa Methane Hit Record Viwango vya Kuvunja
by Josie Garthwaite
Uzalishaji wa ulimwenguni wa methane umefikia viwango vya juu zaidi kwenye rekodi, utafiti unaonyesha.
kelp forrest 7 12
Jinsi Misitu Ya Bahari La Dunia Inachangia Kupunguza Mgogoro wa Hali ya Hewa
by Emma Bryce
Watafiti wanatafuta kelp kwa msaada wa kuhifadhi dioksidi kaboni chini ya uso wa bahari.

MAKALA LATEST

Mungu Alikusudia Kama Sayari Inayoweza Kutupwa: Kutana Na Sisi Mchungaji Kuhubiri Kukataa Mabadiliko ya Tabianchi
Mungu Alikusudia Kama Sayari Inayoweza Kutupwa: Kutana Na Sisi Mchungaji Kuhubiri Kukataa Mabadiliko ya Tabianchi
by Paul Braterman
Kila mara unakutana na maandishi ya kushangaza sana hivi kwamba huwezi kuyashiriki. Kipande kimoja ni…
Ukame Na Joto Pamoja Kutishia Amerika Magharibi
Ukame Na Joto Pamoja Kutishia Amerika Magharibi
by Tim Radford
Mabadiliko ya hali ya hewa ni suala linalowaka. Wakati huo huo ukame na joto huzidi uwezekano wa zaidi ya ...
China ilishangaza tu Ulimwengu na hatua yake juu ya hatua ya hali ya hewa
China ilishangaza tu Ulimwengu na hatua yake juu ya hatua ya hali ya hewa
by Hao Tan
Rais Xi Jinping wa China alishangaza jamii ya ulimwengu hivi karibuni kwa kuitolea nchi yake uzalishaji-wa-sifuri na…
Je! Je! Mabadiliko ya Tabianchi, Uhamaji Na Ugonjwa Mauti Katika Kondoo Unabadilisha Uelewa Wetu Wa Magonjwa Ya Gonjwa?
Je! Je! Mabadiliko ya Tabianchi, Uhamaji Na Ugonjwa Mauti Katika Kondoo Unabadilisha Uelewa Wetu Wa Magonjwa Ya Gonjwa?
by Super mtumiaji
Mfumo mpya wa uvumbuzi wa vimelea unaonyesha ulimwengu ulio katika hatari zaidi ya milipuko ya magonjwa kuliko hapo awali…
Joto la Hali ya Hewa Linayeyusha Theluji Ya Aktiki Na kukausha Misitu
Kinachoendelea Mbele Kwa Harakati ya Hali ya Hewa ya Vijana
by David Tindall
Wanafunzi kote ulimwenguni walirudi mitaani mwishoni mwa Septemba kwa siku ya kimataifa ya hatua ya hali ya hewa kwa wa kwanza…
Moto wa Msitu wa Kihistoria wa Amazon Unatishia Hali ya Hewa Na Kuongeza Hatari Ya Magonjwa Mapya
Moto wa Msitu wa Kihistoria wa Amazon Unatishia Hali ya Hewa Na Kuongeza Hatari Ya Magonjwa Mapya
by Kerry William Bowman
Moto katika eneo la Amazon mnamo 2019 haukuwahi kutokea katika uharibifu wao. Maelfu ya moto walikuwa wameungua zaidi ya…
Joto la hali ya hewa huyeyusha theluji ya Aktiki na kukausha misitu
Joto la Hali ya Hewa Linayeyusha Theluji Ya Aktiki Na kukausha Misitu
by Tim Radford
Moto sasa unawaka chini ya theluji ya Aktiki, ambapo mara moja hata misitu yenye mvua zaidi imeungua. Mabadiliko ya hali ya hewa hutoa uwezekano ...
Mawimbi ya joto ya baharini yanazidi kuwa ya kawaida na makali
Mawimbi ya joto ya baharini yanazidi kuwa ya kawaida na makali
by Jen Monnier, Enisa
"Utabiri wa hali ya hewa" ulioboreshwa wa bahari unashikilia matumaini ya kupunguza uharibifu kwa uvuvi na mifumo ya ikolojia ulimwenguni.