o nicho é um conceito fundamental em ecologia, definindo o habitat de uma espécie por um conjunto de requisitos ambientais (por exemplo, temperatura) e bióticos (por exemplo, presas, hospedeiros). Existem espécies 'generalistas' que podem sobreviver em uma ampla variedade de condições com diferentes recursos e espécies 'especialistas' que têm requisitos e tolerâncias mais restritos. A teoria do nicho é muito menos compreendida em doenças de plantas.

Thomas Chaloner e colegas da Universidade de Exeter investigou a temperatura e a gama de hospedeiros para centenas de fungos fitopatogênicos e oomicetos. Os pesquisadores revelaram que as respostas de temperatura para in vitro crescimento em cultura diferem daqueles que envolvem interações com espécies hospedeiras, como infecção e desenvolvimento de doenças. Eles também descobriram que ter mais hospedeiros vegetais não leva a uma faixa de temperatura mais ampla para uma doença vegetal. Thomas Chaloner é um estudante de doutorado que pesquisa a ecologia da temperatura de patógenos de plantas em várias escalas da biologia, supervisionado pelo Prof. Dan Bebber (autor principal) e pela Prof. Sarah Gurr (coautora) da Universidade de Exeter.

Chaloner e colegas compilaram um grande conjunto de dados (que estará disponível através Dríade) de 631 fungos e 64 oomicetos e 15,982 hospedeiros de 309 patógenos. Os pesquisadores colocaram as temperaturas mínima, ótima e máxima, denominadas "temperaturas cardeais", de cinco processos do ciclo de vida (desenvolvimento de doenças, frutificação, infecção, germinação de esporos e esporulação) e in vitro crescimento de doenças de plantas usando livro de togashi, e resultados de pesquisas anteriores de 2007 e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. 2012. Curvas de desempenho térmico foram calculadas para todos os micróbios e a influência da distribuição geográfica e co-filogenia com plantas hospedeiras foi investigada para Phytophthora espécies.

“Este artigo começou antes de eu começar meu doutorado em 2015, quando o Prof. Dan Bebber forneceu Togashi, K. Personagens biológicos de patógenos de plantas: relações de temperatura, de um livreiro antiquário em Paris”. disse Chaloner em uma entrevista para Botany One. “Este livro é muito raro e contém dados de resposta de temperatura de patógenos de plantas até então pouco acessíveis à comunidade científica. O artigo então se desenvolveu naturalmente à medida que considerávamos os vários conjuntos de dados pré-existentes disponíveis para investigar a geometria e a evolução do nicho”.

Chaloner disse que o maior desafio deste estudo foi “provavelmente a escala absoluta da análise. Por exemplo, o estudo usa vários conjuntos de dados pré-existentes em que os nomes das espécies podem diferir devido à alteração da nomenclatura binomial, portanto, garantir que os vários conjuntos de dados correspondam entre si foi um processo complexo”.

Os cientistas usaram o Índice Fungorum e associado Espécie Fungorum bancos de dados, bem como o Micobanco banco de dados para verificar os nomes das espécies e eles acessaram o Banco de dados Plantwise (CABI) para registros de interação patógeno-hospedeiro. Em primeiro lugar, eles identificaram 1,016 hospedeiros de 302 patógenos, mas quando as plantas hospedeiras não foram identificadas até o nível de espécie (por exemplo, nível de ordem), todas as espécies de plantas foram adicionadas como hospedeiros potenciais. Após essas suposições, eles identificaram 15,982 hospedeiros de 309 patógenos.

Os resultados mostraram muita sobreposição entre temperaturas cardeais de fungos e oomicetos para processos de ciclo de vida. Os cientistas descobriram que os processos biológicos, especialmente o crescimento em cultura e a germinação de esporos, foram reduzidos mais em temperaturas mais altas do que em temperaturas mais baixas. O estudo fornece evidências empíricas para distinção de Hutchinson entre o nicho fundamental e o nicho realizado, sendo este último limitado por interações com outras espécies. Além disso, patógenos com plantas hospedeiras mais diversas não têm uma faixa de temperatura mais ampla. Em comparação, a faixa de temperatura de 101 Phytophthora variaram nos mesmos locais, o que sugere alta adaptabilidade geral. A análise adicional de 35 Fitoptotra espécies apresentaram co-filogenia (divergência semelhante) com seus hospedeiros.

“Nossas análises demonstram que os patógenos de plantas mostram notável adaptabilidade a novos climas e novos hospedeiros de plantas. Os generalistas às vezes são chamados de 'Jack of all trades, mestre de ninguém'. Nossas análises mostram que muitos patógenos de plantas são 'Jack of alguns ofícios, mestre de outras'. Acho que esse afastamento do pensamento tradicional é particularmente emocionante”. Ele acrescentou: “Também acho que os patógenos de plantas são um grupo de espécies muito interessante e tratável para investigar hipóteses fundamentais para a ecologia e a evolução”, disse Chaloner.

De fato, esta pesquisa respondeu a muitas perguntas sobre o papel da temperatura e dos hospedeiros vegetais na distribuição e evolução de doenças vegetais. Qual o proximo?

“Estou chegando ao final do meu doutorado e começando a pensar no que gostaria de fazer a seguir. Estou pensando em me candidatar a uma bolsa de pesquisa independente para continuar trabalhando na ecologia de temperatura de patógenos de plantas, mas tentando manter minhas opções o mais abertas possível”, disse Chaloner.

“Vivemos em uma era de crescimento da população global, mudanças climáticas e ameaças emergentes à produção agrícola e à segurança alimentar. Esperamos que nosso artigo estimule conversas sobre a importância de entender os processos que permitem que patógenos de plantas se espalhem e causem doenças no espaço e no tempo”.