el nicho es un concepto fundamental en ecología, que define el hábitat de una especie mediante un conjunto de requisitos ambientales (p. ej., temperatura) y bióticos (p. ej., presas, huéspedes). Hay especies 'generalistas' que pueden sobrevivir en una amplia variedad de condiciones con diferentes recursos y especies 'especialistas' que tienen requisitos y tolerancias más estrechos. La teoría del nicho es mucho menos comprendida en las enfermedades de las plantas.

Tomás Chaloner y colegas en el Universidad de Exeter investigó la temperatura y el rango de huéspedes de cientos de hongos y oomicetos patógenos de plantas. Los investigadores revelaron que las respuestas de temperatura para in vitro el crecimiento en cultivo difieren de aquellos que implican interacciones con las especies huésped, como la infección y el desarrollo de enfermedades. También encontraron que tener más plantas hospedantes no conduce a un rango de temperatura más amplio para una enfermedad de la planta. Thomas Chaloner es un estudiante de doctorado que investiga la ecología de la temperatura de los patógenos vegetales en varias escalas de biología, supervisado por el Prof. Dan Bebber (autor principal) y la Prof. Sarah Gurr (coautora) en la Universidad de Exeter.

Chaloner y sus colegas compilaron un gran conjunto de datos (estará disponible a través de Dríada) de 631 hongos y 64 oomicetos y 15,982 huéspedes de 309 patógenos. Los investigadores ubicaron las temperaturas mínima, óptima y máxima, que se denominan "temperaturas cardinales", de cinco procesos del ciclo de vida (desarrollo de enfermedades, fructificación, infección, germinación de esporas y esporulación) y in vitro crecimiento de enfermedades de las plantas utilizando el libro de togashi, y resultados de investigaciones anteriores de 2007 y 2012. Se calcularon las curvas de rendimiento térmico para todos los microbios y se investigó la influencia de la distribución geográfica y la cofilogenia con las plantas hospedantes. Phytophthora especies.

“Este artículo comenzó antes de que comenzara mi doctorado en 2015 cuando el Prof. Dan Bebber buscó a Togashi, K. Caracteres biológicos de patógenos de plantas: relaciones de temperatura, de un librero anticuario en París”. dijo Chaloner en una entrevista para Botany One. “Este libro es muy raro y contiene datos de respuesta a la temperatura de patógenos de plantas que hasta ahora eran poco accesibles para la comunidad científica. Luego, el documento se desarrolló naturalmente a medida que consideramos los diversos conjuntos de datos preexistentes disponibles para investigar la geometría y la evolución del nicho”.

Chaloner dijo que el mayor desafío de este estudio fue “probablemente la gran escala del análisis. Por ejemplo, el estudio utiliza varios conjuntos de datos preexistentes en los que los nombres de las especies pueden diferir debido a cambios en la nomenclatura binomial, por lo que garantizar que los diversos conjuntos de datos coincidieran entre sí fue un proceso complejo".

Los científicos utilizaron el Hongo de índice Y asociados Especie Fungorum bases de datos, así como la micobanco base de datos para verificar los nombres de las especies y accedieron a la Base de datos Plantwise (CABI) para registros de interacción patógeno-huésped. En primer lugar, identificaron 1,016 hospedantes de 302 patógenos, pero cuando las plantas hospedantes no se identificaron hasta el nivel de especie (por ejemplo, a nivel de orden), se agregaron todas las especies de plantas como hospedantes potenciales. Tras estas suposiciones, identificaron 15,982 huéspedes de 309 patógenos.

Los resultados mostraron una gran superposición entre las temperaturas cardinales de los hongos y los oomicetos para los procesos del ciclo de vida. Los científicos descubrieron que los procesos biológicos, especialmente el crecimiento en cultivo y la germinación de esporas, se reducían más a temperaturas más altas en comparación con temperaturas más bajas. El estudio proporciona evidencia empírica de distinción de Hutchinson entre el nicho fundamental y el nicho realizado, donde este último está limitado por interacciones con otras especies. Además, los patógenos con plantas hospedantes más diversas no tienen un rango de temperatura más amplio. En comparación, el rango de temperatura de 101 Phytophthora varió en los mismos lugares, lo que sugiere una alta adaptabilidad general. El análisis adicional de 35 fitotótra las especies mostraron cofilogenia (divergencia similar) con sus anfitriones.

“Nuestros análisis demuestran que los patógenos de plantas muestran una notable adaptabilidad a nuevos climas y nuevas plantas hospedantes. A los generalistas a veces se les llama 'aprendices de todo, maestros de nada'. Nuestros análisis muestran que muchos patógenos de plantas son 'Jack of some oficios, maestro de otros'. Creo que esta desviación del pensamiento tradicional es particularmente emocionante”. Agregó: “También creo que los patógenos de las plantas son un grupo de especies muy interesante y manejable para investigar hipótesis fundamentales para la ecología y la evolución”, dijo Chaloner.

De hecho, esta investigación respondió muchas preguntas sobre el papel de la temperatura y las plantas hospedantes en la distribución y evolución de las enfermedades de las plantas. ¿Qué sigue?

“Estoy llegando al final de mi doctorado y empiezo a pensar en lo que me gustaría hacer a continuación. Estoy considerando solicitar una beca de investigación independiente para continuar trabajando en la ecología de la temperatura de los patógenos de las plantas, pero trato de mantener mis opciones lo más abiertas posible”, dijo Chaloner.

“Vivimos en una era de crecimiento de la población mundial, cambio climático y amenazas emergentes para la producción de cultivos y la seguridad alimentaria. Esperamos que nuestro artículo estimule la conversación sobre la importancia de comprender los procesos que permiten que los patógenos de las plantas se propaguen y causen enfermedades en el espacio y el tiempo”.