Меню

Эпидемия у растений и животных причины

Причины, последствия и защита исчезающих видов флоры и фауны

Редкие, находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных являются элементами нашего природного наследия. Эти представители дикой природы Земли существуют в небольших количествах и могут быть потеряны навсегда, если человечеством не будут предприняты быстрые действия, чтобы восстановить их численность.

Важность охраны вымирающих видов

Сохранение растений и животных важно не только потому, что многие из этих видов прекрасные, либо могут обеспечить экономические выгоды для нас в будущем, а потому, что они уже предоставляют нам много ценных услуг. Эти организмы очищают воздух, регулируют наши погодные и водные условия, обеспечивают контроль над вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, и предлагают обширную генетическую «библиотеку», из которой мы можем получить много пользы.

Вымирание определенного вида может означать потерю лекарственного средства от рака, нового антибиотического препарата или устойчивой к болезням культуры. Каждое живое растение или животное может иметь ценности, которые человечеством еще не были обнаружены. По оценкам ученых, на Земле насчитывается от тридцати до сорока миллионов видов. Многие из них представлены десятками генетически различных популяций. Мы мало знаем о большинстве организмов, ведь учеными описано лишь менее двух миллионов видов. Зачастую мы даже не знаем, когда тот или иной вид исчезает с лица нашей планеты.

Ученые изучают и отслеживают жизнь лишь немногих организмов, однако другие виды также нуждаются во внимании. Возможно, благодаря им можно получить средство от какого-либо заболевания или вредителя, которое предотвратит убытки фермеров в их постоянной борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур.

Почему виды вымирают?

Потеря среды обитания

Потеря среды обитания или «родного дома», как правило, является самой важной причиной вымирания растений и животных. Почти все организмы, включая людей, нуждаются в пище, воде и месте обитания. И хотя люди могут легко адаптироваться к различным условиям (собирать продукты, накапливать воду, строить дома и т.д.), другие организмы этого делать не умеют.

Определенные растения и животные способны жить только в особой среде обитания. К примеру, желтоногий зуёк — это небольшая птица, которая гнездится только на песчаных или галечных пляжах Великих озёр, на территории Канады и США. Такие животные гораздо чаще подвергаются опасности из-за потери среды обитания, чем генералисты (особи, способные выжить в различных условиях), такие, как голуби, гнездящиеся успешно на земле и на деревьях, за городом или в городе.

Некоторые животные зависят от более чем одного типа среды обитания и нуждаются в разнообразных местообитаниях, расположенных рядом друг с другом, чтобы выжить. Например, многие водоплавающие птицы зависят от возвышенных мест обитания для гнездования и близлежащих водно-болотных угодий для пропитания.

Следует подчеркнуть, что среда обитания не обязательно должна полностью исчезнуть, чтобы потерять свою полезность для организма. Например, очищение леса от мертвых деревьев сделает его относительно неповрежденным, но исчезнут некоторые дятлы, которые зависят от этих деревьев.

Самая серьезная потеря среды обитания полностью изменяет окружающую среду и делает ее непригодной для большинства первоначальных обитателей. В некоторых районах наибольшие изменения происходят из-за лесных пожаров, вспашки лугов, осушения водно-болотных угодий, строительства водохранилищ и др.

Браконьерство

Убийство многих животных и сбор растений в больших количествах массово происходили до принятия законов о защите видов. В некоторых местах, браконьерство было необходимо для выживания людей, в то время как другие убивали животных для последующей продажи. В настоящее время, многими странами были приняты законы, запрещающие или ограничивающие охоту.

Беспокойство

Частое присутствие человека и его транспорта может привести к тому, что некоторые животные покинут территорию, даже если среда обитания не пострадала. В эту категорию попадают некоторые крупные хищники, такие как беркут. Особенно опасным является нарушение спокойствия животных во время критического периода размножения. Беспокойство в сочетании с браконьерством является чрезвычайно угрожающим для живых организмов.

Решение проблемы вымирания видов

Охрана местообитаний — ключ к защите редких, находящихся под угрозой исчезновения и вымирающих организмов. Вид не может выжить без места обитания, поэтому главным приоритетом в его защите является сохранение естественной среды обитания.

Защита среды обитания может быть осуществлена различными способами:

  • Во-первых, необходимо определить, где находятся исчезающие виды. Это осуществляется сегодня органами государственной власти и природоохранными организациями.
  • Во-вторых — планировать защиту и управление. Следует как можно лучше защитить виды и среду их обитания, и как только они будут защищены, необходимо убедиться, что вид продолжает находиться в здоровых условиях. Каждый вид и среда обитания различны и их защита должна планироваться на индивидуальной основе. Иногда усилия по защите и управлению могут быть эффективными для нескольких видов.
Читайте также:  Лиановое растение вьющееся по опорам 4 буквы

Список вымирающих видов

Вымирающие виды живых организмов находятся в Красном списке Международного союза охраны природы (МСОП). Этот международный список был создан в 1963 году и включает виды животных и растений, которые находятся под различными угрозами, включая вымирание.

Источник

Эпизоотия — это быстро развивающаяся эпидемия среди животных. Как предотвратить беду?

В природе существует очень много бактерий и вирусов, которые способны возбуждать серьезные болезни у животных. Некоторые инфекционные проявления недуга являются заразными и могут вызвать массовую гибель домашнего и дикого скота. Называется такое явление эпизоотия. Это распространение болезни среди одного или нескольких видов животных. Такое явление очень быстро распространяется и может охватить весьма большие территории.

Как происходит заражение

К сожалению, болезням подвергнуты все живые существа на земле, и проблема заключается в том, что остановить рост заболевания практически невозможно. Животные заражаются как от больной особи, так и от бактерий, которые находятся в окружающей среде. Эпизоотия — это такая же эпидемия, только она случается не среди людей. Заражение может происходить следующими способами:

  • Инфекции, которые могут находиться в почве, попадают в воду или в корм.
  • Бактерии могут передаваться по воздуху и поражать слизистую оболочку.
  • Инфекция попадает в организм через укусы кровососущих насекомых.
  • Заболевания, которые могут передаваться через внешний покров животного.
  • Неопределенные вирусы и патогенные организмы.

Опасность такой «эпидемии» заключается в очень быстром ее распространении. Если вовремя не определить болезнь и не принять меры, потери могут быть огромными. Порой падеж домашнего скота охватывает целые районы и даже страны.

Какие болезни опасны

Бывают случаи, когда инфекция поражает только ослабленное животное, она может не распространяться. Чаще происходит быстрая передача от особи к особи. Наблюдаются и не связанные между собой вспышки такого явления, как эпизоотия. Это болезни, которые могут возникнуть одновременно в разных областях и даже на разных континентах. Самыми опасными заболеваниями среди домашних животных являются:

  • Ящур.
  • Оспа овец.
  • Чума свиней.
  • Псевдочума у птиц.
  • Бруцеллез у крупного рогатого скота.

Когда появляются такие случаи, специалисты-ветеринары устанавливают точную причину возникновения болезни. В таких ситуациях признаются случаи наступления эпизоотии. Определение заболевания происходит путем забора анализов у больных особей.

Как бороться

Каждое государство очень тщательно совершает контроль над заболеваемостью домашних животных. Это очень важно, ведь в случае допущения распространения инфекционной болезни существует риск заражения человека.

Ветеринарный надзор проводит ежегодные проверки здоровья домашних питомцев. Это помогает вовремя обнаружить и уничтожить больную особь. Существуют заболевания, которые развиваются только в определенные сезоны года. Это может быть связано как с окружающей средой, так и с массовым развитием патогенных бактерий.

Самым эффективным методом считается борьба с эпизоотиями путем уничтожение домашнего скота. Также по возможности необходимо установить очаг возбуждения недуга. Он подлежит обязательному уничтожению. Как правило, животных необходимо не просто закопать в землю, а обязательно сжечь. Такой метод поможет уничтожить патогенные организмы и вирусы. Если такие мероприятия не проведены – высока вероятность, что другие особи тоже заболеют. Также поступают и с домашней птицей.

Чтобы предотвратить болезнь, необходимо проводить вакцинацию животных. Этим занимается ветеринарный надзор.

Послесловие

Эпизоотия – это быстро распространяющаяся болезнь среди диких или домашних животных и птиц. Она способна охватывать огромные территории и уничтожать большую численность особей разного вида. Необходимо очень внимательно относиться к здоровью своих питомцев, иначе вы рискуете их потерять. Не забывайте о профилактических мерах среди домашних животных.

Источник

Эпидемиология болезней растений — Plant disease epidemiology

Эпидемиология болезней растений — это изучение болезней в популяциях растений. Подобно заболеваниям человека и других животных, болезни растений возникают из-за патогенов, таких как бактерии , вирусы , грибы , оомицеты , нематоды , фитоплазмы , простейшие и паразитические растения . Эпидемиологи болезней растений стремятся понять причины и последствия болезней и разработать стратегии вмешательства в ситуациях, когда может произойти потеря урожая. Деструктивные и неразрушающие методы используются для выявления болезней растений. Кроме того, понимание ответов иммунной системы растений принесет дополнительную пользу и ограничит потери урожая. Обычно успешное вмешательство приводит к достаточно низкому уровню заболевания, чтобы быть приемлемым, в зависимости от ценности урожая.

Эпидемиология болезней растений часто рассматривается с мультидисциплинарного подхода, требующего биологических , статистических , агрономических и экологических перспектив. Биология необходима для понимания патогена и его жизненного цикла. Это также необходимо для понимания физиологии урожая и того, как патоген отрицательно влияет на него. Агрономические методы часто влияют на заболеваемость в лучшую или в худшую сторону. Экологические влияния многочисленны. Местные виды растений могут служить резервуаром для патогенов, вызывающих заболевания сельскохозяйственных культур. Статистические модели часто применяются для обобщения и описания сложности эпидемиологии болезней растений, с тем чтобы можно было легче понять процессы болезни. Например, сравнение моделей развития болезни для различных болезней, сортов, стратегий управления или условий окружающей среды может помочь в определении того, как лучше всего бороться с болезнями растений. Политика может влиять на возникновение заболеваний посредством таких действий, как ограничение импорта из источников, где возникает болезнь.

Читайте также:  Растения цветок на котором желтые ягоды

В 1963 году Дж. Э. ван дер Планк опубликовал «Болезни растений: эпидемии и борьба», основополагающую работу, которая создала теоретические основы для изучения эпидемиологии болезней растений. Эта книга представляет собой теоретическую основу, основанную на экспериментах с множеством различных систем патогенов-хозяев, и быстро продвинула вперед изучение эпидемиологии болезней растений, особенно грибковых патогенов на листьях. Используя эту структуру, мы можем теперь смоделировать и определить пороговые значения для эпидемий, которые происходят в однородной среде, такой как поле монокультурных культур.

Содержание

Элементы эпидемии

Эпидемии болезней растений могут привести к огромным потерям урожайности сельскохозяйственных культур, а также к угрозе уничтожения целого вида , как это было в случае с голландской болезнью вяза и могло произойти с внезапной смертью дуба . Эпидемия фитофтороза картофеля, вызванная Phytophthora infestans , привела к Великому ирландскому голоду и гибели многих людей.

Обычно элементы эпидемии называют «треугольником болезней»: восприимчивый хозяин, патоген и благоприятная среда. Чтобы болезнь возникла, должны присутствовать все эти три фактора. Ниже приведена иллюстрация этого момента. Там, где встречаются все три элемента, возникает болезнь. Четвертый элемент, отсутствующий в этой иллюстрации для возникновения эпидемии, — это время. Пока присутствуют все три этих элемента, болезнь может инициироваться, эпидемия возникнет только в том случае, если все три будут присутствовать. Однако любой из трех может быть исключен из уравнения. Хозяин может превзойти восприимчивость, например, в случае устойчивости взрослого растения к высоким температурам, окружающая среда меняется и не способствует тому, что патоген вызывает заболевание, или патоген контролируется, например, с помощью фунгицида.

Иногда добавляется четвертый фактор времени, поскольку время, когда возникает конкретная инфекция, и продолжительность времени, в течение которого условия остаются жизнеспособными для этой инфекции, также могут играть важную роль в эпидемиях. Возраст растений также может иметь значение, поскольку определенные виды изменяют свой уровень устойчивости к болезням по мере созревания; в процессе, известном как онтогенная устойчивость.

Если не соблюдаются все критерии, например, присутствуют восприимчивый хозяин и патоген, но окружающая среда не способствует заражению патогеном и возникновению болезни, болезнь не может возникнуть. Например, кукурузу высаживают на поле с остатками кукурузы, на котором есть гриб Cercospora zea-maydis , возбудитель серой пятнистости листьев кукурузы, но если погода слишком сухая и нет влажности листьев, споры гриба в остатке не может прорасти и вызвать инфекцию.

Точно так же разумно, если хозяин восприимчив и окружающая среда способствует развитию болезни, но патоген не присутствует, значит, нет болезни. В приведенном выше примере кукуруза высаживается на вспаханное поле, где нет остатков кукурузы с грибком Cercospora zea-maydis , возбудителем серой пятнистости листьев кукурузы, присутствует, но погода означает продолжительные периоды увлажнения листьев, есть инфекция не началась.

Если для распространения возбудителя требуется переносчик, то для возникновения эпидемии переносчик должен быть многочисленным и активным.

Иллюстрация треугольника болезни растений

Типы эпидемий

Патогены вызывают моноциклические эпидемии с низким уровнем рождаемости и смертности , что означает, что у них бывает только один цикл заражения за сезон. Они являются типичными для почвенно-инфекционных заболеваний , таких как Fusarium увядания из льна . Полициклические эпидемии вызываются патогенами, способными к нескольким циклам заражения за сезон. Чаще всего они вызываются воздушно-капельным путем, например, мучнистой росой . Также могут возникать бимодальные полициклические эпидемии. Например, в бурой гнили из косточковых плодов в цвете и плоды заражаются в разное время.

При некоторых заболеваниях важно учитывать возникновение болезни в течение нескольких вегетационных сезонов, особенно при выращивании сельскохозяйственных культур в монокультуре из года в год или при выращивании многолетних растений . Такие условия могут означать, что посевной материал, полученный в течение одного сезона, может быть перенесен в следующий, что приведет к накоплению посевного материала на протяжении многих лет. В тропиках нет четких перерывов между вегетационными сезонами, как в регионах с умеренным климатом, и это может привести к накоплению инокулята.

Читайте также:  Схема о том что дают растения животным и человеку

Эпидемии, возникающие в этих условиях, называются полиетическими эпидемиями и могут быть вызваны как моноциклическими, так и полициклическими патогенами. Мучнистая роса яблони является примером полиэтиологической эпидемии, вызванной полициклическим патогеном, а болезнь голландского вяза — полиэтиологической эпидемией, вызванной моноциклическим патогеном.

Выявление болезней

Есть много разных способов определить болезнь как разрушительным, так и неразрушающим образом. Чтобы понять причину, последствия и вылечить болезнь, более предпочтителен неразрушающий метод. Это методы, при которых подготовка образцов и / или повторяющиеся процессы не нужны для измерения и наблюдения за состоянием здоровья растений. Неразрушающие методы могут включать обработку изображений, визуализацию, спектроскопию и дистанционное зондирование.

Фотография, цифровая обработка изображений и технологии анализа изображений — полезные инструменты для настройки обработки изображений. Ценные данные извлекаются из этих изображений, а затем анализируются на предмет заболеваний. Но до того, как произойдет какой-либо анализ, первым шагом является получение изображения. И в рамках этого шага есть три этапа. Во-первых, это энергия, которая является источником света, освещающего интересующий объект. Во-вторых, это оптическая система, такая как камера, для фокусировки энергии. В-третьих, это энергия, измеряемая датчиком. Чтобы продолжить обработку изображения, есть предварительный процесс, в котором можно убедиться, что в анализе отсутствуют такие факторы, как фон, размер, форма листа, свет и эффекты камеры. После предварительной обработки используется сегментация изображения, чтобы разделить изображение между областями с заболеванием и без него. В этих изображениях есть особенности цвета, текстуры и формы, которые можно извлечь и использовать для анализа. В совокупности эта информация может помочь классифицировать заболевания.

Подходы на основе визуализации для обнаружения включают два основных метода: флуоресцентную визуализацию и гиперспектральную визуализацию. Флуоресцентная визуализация помогает определить метаболические условия растения. Для этого используется инструмент, позволяющий осветить хлорофилловый комплекс растения. Для получения отраженных изображений используется гиперспектральная визуализация. Такие методы включают расхождение спектральной информации (SID), где можно оценить спектральную отражательную способность, глядя на диапазоны длин волн.

Другой неразрушающий подход — спектроскопия. Здесь задействованы электромагнитный спектр и материя. Различают видимую и инфракрасную спектроскопию, флуоресцентную спектроскопию и электроимпедансную спектроскопию. Каждая спектроскопия дает информацию, включая типы энергии излучения, типы материалов, характер взаимодействия и многое другое.

Наконец, последний неразрушающий подход — это применение дистанционного зондирования при болезнях растений. Здесь данные получают без необходимости находиться рядом с растением во время наблюдения. В дистанционном зондировании бывают гиперспектральные и мультиспектральные. Гиперспектральный помогает обеспечить высокое спектральное и пространственное разрешение. Мультиспектральное дистанционное зондирование позволяет определить степень тяжести заболевания.

Иммунная система

У растений может быть множество признаков или физических признаков грибковых, вирусных или бактериальных инфекций. Это может быть как ржавчина или плесень, так и отсутствие каких-либо проявлений, когда патоген вторгается в растение (встречается при некоторых вирусных заболеваниях растений). Симптомы, которые являются видимым воздействием болезней на растение, состоят в изменении цвета, формы или функции. Эти изменения растений согласуются с их реакцией на патогены или чужеродные организмы, которые негативно влияют на их систему. Несмотря на то, что у растений нет клеток, которые могут двигаться и бороться с чужеродными организмами, и у них нет соматической адаптивной иммунной системы, они имеют врожденный иммунитет каждой клетки и системные сигналы и зависят от него.

В ответ на инфекции у растений врожденная иммунная система с двумя ветвями. Первая ветвь должна распознавать молекулы, которые похожи на классы микробов, включая непатогены, и реагировать на них. С другой стороны, вторая ветвь прямо или косвенно отвечает на факторы вирулентности патогенов хозяину.

Рецепторы распознавания образов (PRR) активируются при распознавании патогенов или связанных с микробами молекулярных паттернов, известных как PAMP или MAMP. Это приводит к иммунитету, запускаемому PAMP или иммунитету, запускаемому паттерном (PTI), где PRR вызывают внутриклеточную передачу сигналов, транскрипционное репрограммирование и биосинтез сложного выходного ответа, который снижает колонизацию.

Кроме того, гены R, также известные как иммунитет , запускаемый эффектором, активируются специфическими «эффекторами» патогенов, которые могут вызвать сильный антимикробный ответ. И PTI, и ETI способствуют защите растений за счет активации DAMP, который представляет собой соединения, связанные с повреждением. Клеточные изменения или изменения в экспрессии генов активируются посредством стробирования ионных каналов, окислительного взрыва, клеточных окислительно-восстановительных изменений или каскадов протеинкиназы через рецепторы PTI и ETI.

Источник