معلومة

هل يمكن أن تصبح مسببات الأمراض البشرية الموجودة على النباتات من مسببات الأمراض؟

هل يمكن أن تصبح مسببات الأمراض البشرية الموجودة على النباتات من مسببات الأمراض؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نظرًا لأن مسببات الأمراض البشرية تعيش أحيانًا على سطح أوراق النبات (اقرأ هنا وهنا) ، وتوجد أيضًا ميكروبات ممرضة للنبات تعيش أيضًا على أسطح الأوراق ، فهل من الممكن أن تنتقل جينات الفوعة إلى مسببات الأمراض البشرية (ربما عبر الجينات الأفقية نقل) وجعل العامل الممرض البشري أيضًا ممرضًا للنباتات؟ هل كان هناك دليل على حدوث ذلك؟

تتناول ورقة المراجعة هذه سبب عدم "عبور مسببات الأمراض النباتية لحدود المملكة" لتصبح من مسببات الأمراض البشرية ، ولكن ماذا عن الطريقة الأخرى (مسببات الأمراض البشرية التي تؤثر على النباتات). نظرًا لوجود مجموعة واسعة من النباتات الموجودة هناك مع مجموعة واسعة من تفاعلات العوامل الممرضة ، يبدو لي أنه من المرجح إحصائيًا أن يتحور العامل الممرض البشري ليكون ممرضًا لبعض النباتات ، أكثر من بعض مسببات الأمراض النباتية التي يمكن أن تتحول إلى تكون مسببة للأمراض للبشر على وجه التحديد. هل هذا الافتراض صحيح؟ أنا أتحدث أيضًا عن الحيوانات البشرية على وجه التحديد ، حيث يبدو أن هناك فيروسًا معروفًا يصيب الخلايا الحيوانية والنباتية في المختبر (Lepidoptera / بقرة البازلاء)

كمثال ذي صلة حاليًا ، هل يمكن لبعض الفيروسات النباتية ، مثل فيروس فسيفساء الفاصوليا الجنوبية ، أن تشارك بطريقة ما الجينات مع سلالة الفيروس التاجي وتصبح ممرضًا للنباتات البشرية؟ (أعلم أن السؤال الأخير "بالخارج" قليلاً). لقد اخترت مثال فيروس النبات هذا لأنه فيروس RNA إيجابي الشريط مثل SARS-CoV-2. شكرا لك!


هل يمكن أن تصبح مسببات الأمراض البشرية الموجودة على النباتات من مسببات الأمراض؟ - مادة الاحياء

تدافع النباتات عن الحيوانات العاشبة بجروح ميكانيكية وحواجز ومستقلبات ثانوية وجذب الطفيليات.

أهداف التعلم

حدد استجابات دفاع النبات للحيوانات العاشبة

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • تحتوي العديد من النباتات على حواجز لا يمكن اختراقها ، مثل اللحاء والجلد الشمعي ، أو التكيفات ، مثل الأشواك والعمود الفقري ، لحمايتها من الحيوانات العاشبة.
  • إذا اخترقت الحيوانات العاشبة حواجز النبات ، يمكن للنبات أن يستجيب مع المستقلبات الثانوية ، والتي غالبًا ما تكون مركبات سامة ، مثل غليكول السيانيد ، التي قد تضر بالآكل.
  • عندما يهاجمها حيوان مفترس ، تفرز الأنسجة النباتية التالفة هرمونات جاسمونيت التي تعزز إطلاق المركبات المتطايرة ، وتجذب الطفيليات ، التي تستخدم ، وتقتل ، في نهاية المطاف ، الحيوانات المفترسة كحشرات مضيفة.

ردود الدفاع ضد العواشب

تستخدم الحيوانات العاشبة ، الكبيرة والصغيرة ، النباتات كغذاء وتمضغها بنشاط. طورت النباتات مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات لتثبيط أو قتل المهاجمين.

الدفاعات الميكانيكية

خط الدفاع الأول في النباتات هو حاجز سليم وغير قابل للاختراق يتكون من اللحاء وبشرة شمعية. كلاهما يحمي النباتات من العواشب. تشمل التكيفات الأخرى ضد الحيوانات العاشبة الأصداف الصلبة والأشواك (الفروع المعدلة) والعمود الفقري (الأوراق المعدلة). أنها تثني الحيوانات عن طريق التسبب في أضرار جسدية أو عن طريق إحداث طفح جلدي وردود فعل تحسسية. طورت بعض أنواع أشجار الأكاسيا علاقات متبادلة مع مستعمرات النمل: فهي توفر مأوى للنمل في أشواكها المجوفة مقابل النمل & # 8217 الدفاع عن الشجرة & # 8217s أوراق.

أكاسيا كولينسي: النتوءات الكبيرة الشائكة من أكاسيا كولينسي مجوفة وتوفر مأوى للنمل ، والتي بدورها تحمي النبات من العواشب.

أوراق معدلة على صبار: أشواك نباتات الصبار عبارة عن أوراق معدلة تعمل كدفاع ميكانيكي ضد الحيوانات المفترسة.

الدفاعات الكيميائية

يمكن أن تتعرض الحماية الخارجية للمصنع رقم 8217 للخطر بسبب التلف الميكانيكي ، والذي قد يوفر نقطة دخول لمسببات الأمراض. في حالة اختراق خط الدفاع الأول ، يجب أن يلجأ النبات إلى مجموعة مختلفة من آليات الدفاع ، مثل السموم والإنزيمات. المستقلبات الثانوية هي مركبات لا تُشتق مباشرة من التمثيل الضوئي وليست ضرورية للتنفس أو نمو النبات وتطوره.

العديد من المستقلبات سامة ويمكن أن تكون قاتلة للحيوانات التي تتناولها. بعض المستقلبات عبارة عن قلويدات ، والتي تثبط الحيوانات المفترسة ذات الروائح الضارة (مثل الزيوت المتطايرة من النعناع والمريمية) أو الطعم الطارد (مثل مرارة الكينين). تؤثر قلويدات أخرى على العواشب من خلال التسبب إما في التحفيز المفرط (الكافيين أحد الأمثلة) أو الخمول المرتبط بالمواد الأفيونية. تصبح بعض المركبات سامة بعد تناولها على سبيل المثال ، سيانيد الجليكول الموجود في جذر الكسافا يطلق السيانيد فقط عند تناوله للحيوانات العاشبة. تنتج Foxgloves العديد من المواد الكيميائية القاتلة ، وهي الجليكوسيدات القلبية والستيرويدية. يمكن أن يسبب الابتلاع الغثيان والقيء والهلوسة والتشنجات أو الوفاة.

فوكس جلوفز: تنتج Foxgloves العديد من المواد الكيميائية القاتلة ، وهي جليكوسيدات القلب والستيرويد. يمكن أن يسبب الابتلاع الغثيان والقيء والهلوسة والتشنجات أو الوفاة.

توقيت

تعمل هجمات الجرح الميكانيكي والحيوانات المفترسة على تنشيط آليات الدفاع والحماية في الأنسجة التالفة وتصدر إشارات بعيدة المدى أو تنشيط آليات الدفاع والحماية في المواقع البعيدة عن موقع الإصابة. تحدث بعض ردود الفعل الدفاعية في غضون دقائق ، بينما قد يستغرق البعض الآخر عدة ساعات. بالإضافة إلى ذلك ، تثير الإشارات بعيدة المدى استجابة منهجية تهدف إلى ردع الحيوانات المفترسة. مع تلف الأنسجة ، قد تعزز الجاسمونات تخليق المركبات السامة للحيوانات المفترسة. يستنبط Jasmonates أيضًا تخليق المركبات المتطايرة التي تجذب الطفيليات: الحشرات التي تقضي مراحل نموها في حشرة أخرى أو فوقها ، مما يؤدي في النهاية إلى قتل مضيفها. قد ينشط النبات إفراغ الأنسجة المصابة إذا تضرر بشكل لا يمكن إصلاحه.


النباتات كمضيفات بديلة لمسببات الأمراض البشرية والحيوانية

العديد من مسببات الأمراض البشرية والحيوانية الأكثر انتشارًا وتدميرًا لها جزء من دورة حياتها مع مضيف الحيوان. تتمتع هذه العوامل الممرضة بقدرة واسعة بشكل ملحوظ على التكيف مع مجموعة من البيئات المختلفة تمامًا: الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ، والتي تعد جزءًا من مفتاح نجاحها. عديدة .

العديد من مسببات الأمراض البشرية والحيوانية الأكثر انتشارًا وتدميرًا لها جزء من دورة حياتها مع مضيف الحيوان. تتمتع هذه العوامل الممرضة بقدرة كبيرة على التكيف مع مجموعة من البيئات المختلفة تمامًا: الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ، والتي تعد جزءًا من مفتاح نجاحها. تنتقل العديد من مسببات الأمراض المعروفة القادرة على القفز بين العوائل في الممالك البيولوجية المختلفة من خلال مسارات الانتقال البرازي-الفموي والمباشرة ، وبالتالي أصبحت من مسببات الأمراض المهمة التي تنقلها الأغذية. تتضمن بعض الأمثلة البارزة فاشيات مرتبطة بالمنتجات الطازجة للإشريكية القولونية O157: H7 والسالمونيلا المعوية. قد تنتقل مسببات الأمراض الأخرى عن طريق الاتصال المباشر أو الهباء الجوي وتشمل مسببات الأمراض الحيوانية المنشأ الهامة. من الممكن إجراء تقسيم واسع بين تلك العوامل الممرضة التي تنتقل بشكل سلبي عبر النواقل وتحتاج إلى العائل الحيواني للتكاثر (مثل الفيروس والطفيليات) ، وتلك القادرة على التفاعل بنشاط مع مضيفات بديلة ، حيث يمكن أن تتكاثر (على سبيل المثال البكتيريا المعوية). سيركز موضوع البحث هذا على النباتات كمضيفات بديلة لمسببات الأمراض البشرية ، ودور النباتات في انتقالها إلى البشر. المنطقة مثيرة بشكل خاص لأنها تفتح جوانب جديدة لبيولوجيا بعض الميكروبات التي تم اعتبارها بالفعل جيدة التوصيف. يتمثل أحد جوانب استعمار المضيف عبر المملكة في المقارنة بين المضيفين وكيف تكون الميكروبات قادرة على استخدام تكيفات مشتركة ومحددة لكل موقف.

المنطقة لا تزال في مهدها نسبيًا وهناك أسئلة أكثر بكثير من الإجابات في الوقت الحاضر. نهدف إلى معالجة الأسئلة الكامنة وراء التفاعلات لكل من الميكروب ومضيف النبات في موضوع البحث من خلال تضمين المجالات التالية:
• البيئة الكامنة وراء استمرار ونمو مسببات الأمراض بالاقتران مع النباتات
• وبائيات مسببات الأمراض في عوائل النبات وتحليلات المخاطر المرتبطة بها
• الجوانب التطورية الكلاسيكية وعلم الوراثة السكانية ، بما في ذلك مسببات الأمراض الناشئة
• الأساس الجزيئي لتكيف العوامل الممرضة مع مضيفي النبات
• الاستجابة الدفاعية للنبات ، والتي نعرف عنها الكثير عن مسببات الأمراض النباتية أكثر من مسببات الأمراض الحيوانية
• الفروق بين استعمار ما قبل وما بعد الحصاد
• التدوير بين مضيفات الحيوانات والنباتات ، مثل ديناميكيات الانتقال في بيئة المزرعة

في حين أن غالبية الأبحاث المنشورة بالفعل قد ركزت على مسببات الأمراض البكتيرية المعوية ، فلا شك في أن مسببات الأمراض البشرية الأخرى يمكن أن تتفاعل أيضًا مع النباتات كجزء من دورة الحياة. لذلك ، نرحب أيضًا بالمقالات التي تبحث في التفاعلات لبعض مسببات الأمراض التي تم الإبلاغ عنها بشكل أقل. نحن مهتمون بالاستماع إلى المؤلفين المحتملين الذين يمكنهم تقديم مقالات بحثية أصلية ومراجعات ومقالات رأي.

ملاحظة مهمة: يجب أن تكون جميع المساهمات في موضوع البحث هذا ضمن نطاق القسم والمجلة التي قدمت إليها ، كما هو محدد في بيانات مهمتهم. تحتفظ مؤسسة Frontiers بالحق في توجيه مخطوطة خارج النطاق إلى قسم أو مجلة أكثر ملاءمة في أي مرحلة من مراحل مراجعة الأقران.


7 العوامل الرئيسية التي تؤثر على تطور المرض في النباتات

توضح النقاط التالية العوامل السبعة الرئيسية التي تؤثر على تطور المرض. العوامل هي: 1. مستوى اللقاح 2. الأصناف 3. الممارسات الثقافية 4. تناوب المحاصيل 5. الظروف البيئية 6. مرحلة نضج الفاكهة 7. الحصاد.

تطور المرض: العامل رقم 1. مستوى اللقاح:

يجب أن يتم تجميع الممرض الحيوي ومضيفه المناسب في بيئة مواتية من أجل حدوث عدوى ناجحة. ومع ذلك ، قد تعتمد العدوى الناجحة على مستوى اللقاح (الذي يشتمل عمومًا على جراثيم فطرية أو خلايا بكتيرية) المتاحة.

زعم Gaumann (1946) أن الحد الأدنى من جراثيم الممرض ضروري لتأسيس أمراض معينة حتى في ظل ظروف مواتية.

تنكر مثل هذه النظرية ، بالنسبة للعديد من الفطريات ، إمكانية الإصابة بجرثومة واحدة ولم يتم قبولها من قبل المحققين الآخرين. بالنسبة لمسببات الأمراض بعد الحصاد ، والتي تعتمد على الجرح لتمكينها من اختراق العائل ، فقد كان من المقبول عمومًا أن تطور المرض مرتبط بكل من حمل الجراثيم الممرضة على سطح الفاكهة أو الخضار وتوافر الجروح للاختراق.

سيساهم الصرف الصحي المنتظم في الحقل ومخازن التعبئة والمخازن في تقليل حمل الأبواغ على المحاصيل المحصودة ، بينما تساعد المعالجة الدقيقة والوقاية من التلف الميكانيكي في تقليل عدد نقاط دخول العامل الممرض.

ومع ذلك ، فإن كمية اللقاح الموجودة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالظروف الجوية خلال موسم النمو ، خاصةً عندما تنتشر الجراثيم بسبب المطر كما هو الحال في أنواع Gloeosporium و Phytophthora. تم وصف التفاعل بين مستوى الجرح والتلقيح لفطر العفن البني Monilinia fructicola على الثمار ذات النواة.

يمكن أن يحدث وجود مستوى عالٍ من اللقاح الفطري على سطح الثمرة وتغلغل الثمرة غير الجوهرية من خلال الثغور أو مباشرة من خلال القشرة.

قد يحدد مستوى اللقاح الممرض نجاح المكافحة البيولوجية لأمراض ما بعد الحصاد بالكائنات الدقيقة المضادة. كثيرًا ما تتأثر فعالية الكائن الدقيق المضاد في تقليل التسوس بمستويات اللقاح لكل من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والمضادة.

تطور المرض: العامل رقم 2. الأصناف:

إن عامل ما قبل الحصاد الأولي الذي قد يؤثر على تطور المرض هو الأصناف التي تختلف بشكل كبير في قابليتها للإصابة بالأمراض. يمكن أن تؤثر الاختلافات في خصائص الصنف بشكل ملحوظ على جودة حفظ المنتجات الطازجة. البطيخ ذو القشرة السميكة والملمس القوي أفضل من غيره لتحمل قسوة الحصاد والتداول.

يرتبط التباين في تسوس ما بعد الحصاد بين أصناف التفاح بالاختلافات في مقاومة الجرح في جلودهم ، وهي سمة قد تكون ذات أهمية كبيرة لمسببات الأمراض المتحللة التي تعتمد على الجرح لبدء العدوى.

تطور المرض: العامل رقم 3. الممارسات الثقافية:

يمكنهم تقليل مستوى اللقاح من خلال الصرف الصحي أو إنتاج ظروف أقل ملاءمة لتطور المرض عن طريق تعديل المناخ المحلي للمظلة. تؤثر ممارسات مثل تقليم أشجار الفاكهة وتدمير بقايا المحاصيل بشكل ملحوظ على بقاء الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. يمكن لتطبيق مبيدات الفطريات قبل الحصاد أن يقلل بشكل مباشر من مستوى الإصابة.

ومع ذلك ، فإن الرش الكيميائي قبل الحصاد باستخدام نفس المادة الكيميائية المخصصة لتطبيق ما بعد الحصاد ، يمكن أن يعزز إنتاج سلالات فطرية جديدة مقاومة لمبيد الفطريات هذا. قد يؤثر تباعد النباتات داخل الصف أيضًا على حدوث التعفن.

وجد Legard (2000) أن التباعد الأوسع يقلل من تعفن Botrytis في الفراولة مقارنة بالتباعد الضيق. قد يكون هذا بسبب زيادة عدد المضيفين المستهدفين المتاحين في تباعد أقرب اعتراض المزيد من اللقاح أو قد يفلت العديد من الفاكهة من الحصاد في الوقت المناسب وبالتالي المساهمة في زيادة مستويات اللقاح.

تطور المرض: العامل رقم 4. تناوب المحاصيل:

يمكن أن يقلل التناوب من مصدر العدوى وبالتالي يؤثر على جودة السلعة المحصودة من خلال التأثير على صحة المحصول التالي. يمكن أن يكون للتغذية الميدانية تأثير على تطور اضمحلال التخزين.

وبالتالي ، فإن التطور السريع للعفن الناعم البكتيري في ثمار الطماطم يعتمد على تطبيق سماد النيتريك في الحقل إلى حد كبير ومقاومة الكمثرى للتعفن بعد الحصاد تزداد بعد تغذية النيتروجين والكالسيوم.

تطور المرض: العامل رقم 5. الظروف البيئية:

هذه قد تؤثر على مسببات الأمراض مباشرة. تستمر العديد من مسببات الأمراض في التربة أو تعيش على بقايا النباتات في الحقل ، والتي قد تكون الرياح والأمطار منها مسؤولة بشكل مباشر عن انتشارها إلى العوائل المحتملة.

مسببات الأمراض ، مثل Phytophthora spp. التي تصيب درنات البطاطس أو ثمار الحمضيات تعتمد في الواقع على مياه الأمطار لإنبات الجراثيم وبدء العدوى. في الواقع ، كانت النسبة المئوية للعفن البني الذي تسببه طفيليات Phytophthora في بساتين البرتقال مرتبطة بشكل مباشر بكمية هطول الأمطار خلال فترة الإصابة.

تطور المرض: العامل رقم 6. مرحلة نضج الثمار:

تعتمد قابلية المنتجات المحصودة على مسببات الأمراض في المقام الأول على مرحلة النضج في وقت الحصاد. عدة أنواع من الفاكهة أكثر عرضة للإصابات وعندما تنضج تصبح أكثر عرضة لهجوم العوامل الممرضة.

الخصائص المختلفة للأنسجة مثل مستوى الحموضة ، وقساوة الأنسجة ، وتوافر المغذيات ، والتغير في الشيخوخة في مراحل النضج بشكل منفصل أو مجتمعة تعزز القابلية للإصابة بالأمراض.

تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على تأثير مرحلة النضج على قابلية الإصابة بالأمراض زيادة ضراوة العامل الممرض ، وضعف مقاومة العائل والحماية. أحد العوامل الأساسية التي تعزز قابلية الثمار للإصابة بالعدوى هو زيادة حساسية جدران الخلايا النباتية لنشاط الإنزيمات التي تنتجها وتفرزها مسببات الأمراض.

قد يفسر الارتباط القوي بين مرحلة نضج الثمرة وحساسيتها للتحلل لأن المواد الكيميائية تحفز النضج وتعزز التسوس بشكل عام. المثال الكلاسيكي للظروف التي تحفز النضوج هو تعرض أصناف مختلفة من الحمضيات لتركيزات منخفضة (50 جزء في المليون) من الإيثيلين لإزالة الخضرة.

يتم تطبيق معاملات الإيثيلين تجاريًا في بداية موسم قطف الحمضيات لإزالة الخضرة من الثمار التي وصلت إلى مرحلة النضج ولكن لم يتم تطوير اللون المطلوب بعد.

ومع ذلك ، فإن هذا الإجراء الاقتصادي المهم الذي يعزز تحلل الكلوروفيل ويكشف عن اللون الأصفر أو البرتقالي أو الأحمر في قشر الفاكهة يترافق مع زيادة حساسية الثمار للتعفن.

لقد وجد أنه إلى جانب تعزيز النضج ، يحفز الإيثيلين الشيخوخة وتعطيل زر نهاية الساق ، وبالتالي تنشيط العدوى الهادئة لـبلودوديا ناتالنسيس في هذا الموقع ويؤدي إلى زيادة حدوث تعفن نهاية الساق.

تطور المرض: العامل رقم 7. الحصاد:

الحصاد اليدوي هو الطريقة السائدة للفواكه والخضروات المخصصة لسوق المنتجات الطازجة. يمكن أن يؤدي التدريب المناسب للقطافين لاختيار مرحلة النضج الأمثل للسلعة إلى تقليل الضرر إلى الحد الأدنى. يمكن أن يتسبب الحصاد الآلي ، حتى لو تم استخدامه بشكل صحيح ، في حدوث أضرار كبيرة للسلعة ، والتي قد تكون بمثابة مناطق اختراق مناسبة لمسببات الجروح.

وبالتالي ، فهي تقتصر بشكل أساسي على السلع الأقل عرضة للخطر مثل الجزر أو البطاطس أو المحاصيل المقترحة للمعالجة الفورية. قد يؤثر وقت الحصاد خلال النهار أيضًا على جودة حفظ المنتج. بالنسبة لمعظم المحاصيل ، يمكن أن تكون ساعات الليل الباردة أو الصباح الباكر مفيدة.

قد يكون تاريخ الحصاد ذا أهمية كبيرة للفاكهة المقترحة للتخزين لفترات طويلة. ومع ذلك ، على الرغم من استخدام معايير مختلفة تحدد المرحلة المناسبة من النضج مثل اللون والحجم والشكل وثبات اللحم ومحتوى النشا والسكر والعصير للتنبؤ بموعد الحصاد الأمثل غالبًا ما يكون غير دقيق.


انظر مرة أخرى للمضي قدمًا

تخلق المعرفة والأساليب الجديدة فرصًا للتقدم في الأسئلة القديمة ، وهناك بالفعل عدد قليل من الأسئلة الجديدة حقًا. إنه لمن دواعي التواضع أن نكتشف أن أسلافنا العلميين فكروا بعمق وبشكل مفيد في موضوعنا. يمكن التغاضي عن المقالات وفصول الكتب التي تمت كتابتها قبل ظهور PubMed بفترة طويلة في البحث عبر الإنترنت. يتم تشجيع القراء الفضوليين حول البكتيريا المسببة للأمراض النباتية على استكشاف المصادر التالية وغيرها من المصادر القديمة ، والتي تصف أسئلة البحث الرئيسية التي لم يتم حلها (Smith، 1920 Walker، 1963 Schuster and Coyne، 1974 Vidaver، 1981 Mount and Lacy، 1982 Starr، 1984 Billing، 1987 نيستر وآخرون ، 2004). وبنفس الروح ، يتم تشجيع القراء على أن يظلوا منفتحين على فضول العالم الطبيعي الذي جذبنا إلى العلم. الأدوات الفاخرة هي أحد الطرق للوصول إلى نتائج جديدة ، ولكن غالبًا ما تأتي الاكتشافات المتغيرة النموذجية من الملاحظة البسيطة. كان لدى تشارلز داروين أموال سفر ودفاتر وأقلام رصاص وبعض الطيور النافقة.


  • ماصة بلاستيكية صغيرة (3 مل) أو قطارة
  • مسطرة
  • رابط مطاطي
  • 3 مقاطع متوسطة بيندر
  • 1 مربع (صندوق ورق الطابعة يعمل بشكل جيد)
  • 25 مل ماء ، ملون طعام
  • نبات صغير محفوظ بوعاء
    يجب أن يكون النبات منتصبًا ، لكن لا يجب أن يكون أحد المحاصيل التي ناقشناها. نوصي باستخدام نبات اللبلاب المنزلي الشائع ، مثل هيديرا هيليكس ، أو أ فيلوديندرون.
  • ورقة الرسم البياني القطبية
    قم بإنشاء ورقة الرسم البياني الخاصة بك عن طريق رسم دوائر متحدة المركز بأقطار 5 سم ، 10 سم ، 15 سم ، 20 سم ، 25 سمباستخدام هذه التقنية. ارسم علامة X في المنتصف وقم بتسمية "رأس الورقة".
  • 2 أقلام ملونة (ألوان مختلفة)
  • اختياري: عصا الفناء للمساعدة في توسيط الورقة أسفل الماصة أو القطارة
  • اختياري: قم بإسقاط القماش لحماية الأرضية
  • اختياري: الكاميرا أو الهاتف مع تسجيل الفيديو مضبوطًا على الحركة البطيئة أو المتتالية


النباتات تمرض أيضا!

هذه هي أول صحيفة حقائق في سلسلة من عشرة مصمَّمة لتقديم لمحة عامة عن المفاهيم الأساسية في علم أمراض النبات. علم أمراض النبات هو دراسة أمراض النبات بما في ذلك أسباب مرض النباتات وكيفية التحكم في النباتات الصحية أو إدارتها.

لماذا القلق بشأن أمراض النبات؟

الشكل 1. الإصابة: تلف الجليد. يتسبب وزن الجليد في تكسر أغصان الشجرة. تصوير كيث كريسينا ، مشرف الدورة ، نادي الجولف نيو ألباني.

منذ بداية الزراعة ، كان على المزارعين تطوير وسائل لإدارة الأعشاب الضارة والآفات الحشرية والأمراض. حتى اليوم ، مع كل الأبحاث العلمية حول حماية المحاصيل ، تشير التقديرات إلى أن الحشرات والأمراض والأعشاب والآفات الحيوانية تقضي على نصف الغذاء المنتج في العالم أثناء زراعة المحاصيل ونقلها وتخزينها. في المناطق الاستوائية ، حيث تفضل البيئة تطور الأمراض ، يضيع ثلثا بعض المحاصيل ، مما يزيد من مشكلة الجوع في العالم. على الرغم من عدم ارتباطها مباشرة بإمدادات العالم من الغذاء الآمن ، إلا أن خسائر مماثلة تحدث في أنظمة إنتاج الأخشاب والزينة وزراعة الأزهار والعشب العشبي. من الناحية الاقتصادية ، تقدر الخسائر السنوية في أنظمة إنتاج الغذاء والألياف والزينة الناتجة عن الآفات والأمراض النباتية بمئات المليارات من الدولارات. نظرًا للتأثير الكبير لأمراض النبات على صحة الإنسان والحيوان ، وكذلك على الاقتصاد ، من المهم للمهتمين بزراعة النباتات تطوير فهم راسخ لعلوم الأعشاب الضارة وعلم الحشرات (دراسة الحشرات) وأمراض النبات (دراسة) من أمراض النبات) وكيفية القضاء على أو إدارة أو تقليل الخسائر التي تسببها هذه الآفات النباتية الهامة. الهدف من صحيفة الحقائق هذه هو تقديم مقدمة عامة عن كيفية مرض النباتات وبعض المبادئ الأساسية لأمراض النبات.

النباتات المريضة مقابل النباتات المصابة

يمكن أن تمرض جميع النباتات وعرضة للإصابة. يُعرَّف المرض بأنه "نمو نبات دون المستوى الأمثل ناتج عن مهيج مستمر ، مثل العامل الممرض (كائن حي قادر على التسبب في المرض) أو عن طريق التعرض المزمن لظروف نمو أقل من مثالية." على النقيض من ذلك ، فإن الإصابة هي نمو نبات دون المستوى الأمثل ناتج عن حدث فوري ، مثل ضربة صاعقة ، أو تلف جليدي ، أو تقليم سيء ، أو تلف البَرَد ، أو تلف ملح الطريق ، أو حرق كيميائي أو ضرر ميكانيكي. على سبيل المثال ، يقترب شخص ما من شجرة أثناء جز العشب وينتهي به الأمر بقطع اللحاء. هذا القطع هو إصابة. نظرًا لطبيعة الإصابات الآنية و "السبب والنتيجة" ، فإنه غالبًا ما يسهل تشخيصها. أحيانًا ما تكون النباتات المصابة عرضة للإصابة بالأمراض.

الشكل 2. الإصابة: وظيفة سيئة تقليم. يمكن رؤية هذا في معظم مناطق وقوف السيارات في المدينة. تم تقليم الفروع كثيرًا لدرجة أنها تؤدي غالبًا إلى موت الشجرة. يؤدي التقليم السيئ أيضًا إلى فتح الشجرة للمرض عن طريق التسبب في جروح يمكن لمسببات الأمراض أن تدخل من خلالها. تصوير جيم شاتفيلد ، ملحق جامعة ولاية أوهايو. الشكل 3. الإصابة: أضرار ملح الطريق. يظهر هذا بشكل متكرر على جوانب الطرق عبر الإنترنت حيث تسبب الملح في تسمم ولا يمكن أن ينمو أي شيء في تلك المنطقة. تصوير جو ريملسباخ ، جامعة ولاية أوهايو ، علم الأمراض Turfgrass.

نوعان من أمراض النبات

الشكل 4. مرض حيوي: تفريخ الذرة. اللون الأسود المرئي هو الأبواغ التي تصيب النباتات المجاورة. تصوير مايكل جيه بوم ، جامعة ولاية أوهايو ، قسم أمراض النبات.

في حالة المرض ، قد يكون مصدر التهيج المستمر غير حيوي (غير حي) أو حيوي (يسببه أحد العوامل الممرضة). يشار إلى الأمراض اللاأحيائية أيضًا على أنها أمراض غير معدية لأنها لا تنتشر من نبات إلى آخر. من الناحية العادية ، فهي "ليست معدية". تعتبر الأمراض اللاأحيائية شائعة جدًا ويجب اعتبارها المشتبه بها المحتمل عند محاولة تشخيص سبب انخفاض نشاط النبات أو الوفاة. هذا مهم جدًا عند العمل مع أنظمة المحاصيل المُدارة بشكل مكثف والتي تحدث فيها درجة عالية من التلاعب أو المعالجة. تشمل أمثلة الأمراض النباتية اللاأحيائية الأضرار الناجمة عن التعرض المزمن لملوثات الهواء مثل ثاني أكسيد النيتروجين من عوادم السيارات وثاني أكسيد الكبريت من المصانع والأوزون على مستوى الأرض ، وهو منتج ثانوي للتفاعلات الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي ونقص التغذية والسميات والنمو تحت أقل من ظروف الإضاءة أو الرطوبة أو درجة الحرارة المثالية.

تحدث الأمراض الحيوية بسبب مسببات الأمراض وغالبًا ما يشار إليها على أنها أمراض معدية لأنها يمكن أن تنتقل داخل النباتات وتنتشر بين النباتات. تتشابه مسببات الأمراض النباتية مع تلك التي تسبب المرض للإنسان والحيوان. قد تصيب مسببات الأمراض جميع أنواع الأنسجة النباتية لتشمل الأوراق والبراعم والسيقان والتيجان والجذور والدرنات والفاكهة والبذور والأنسجة الوعائية ويمكن أن تسبب مجموعة متنوعة من أنواع الأمراض التي تتراوح من تعفن الجذور والصدأ إلى التقرحات واللفحات والذبول. معظم النباتات محصنة (مقاومة) لمعظم مسببات الأمراض ، ومع ذلك ، فكلها عرضة للهجوم من قبل عامل ممرض واحد على الأقل - بعض النباتات عرضة للعديد من مسببات الأمراض. بعض مسببات الأمراض مثل ريزوكتونيا, بيثيوم, الفيوزاريوم و Sclerotinia لديها نطاق مضيف واسع بينما يصيب الآخرون نوعًا معينًا فقط.

الشكل 5. المرض اللاأحيائي. قد يبدو هذا وكأن أحد العوامل الممرضة أو الحشرات قد هاجمت النبات ، ولكن في الواقع تسبب البرد في تلف شجرة التفاح. الصورة من تصوير الجمعية الأمريكية لأمراض النبات ، 2008. الشكل 6. المرض: بقعة الدولار. لاحظ الخيوط البيضاء والخيوط الفطرية وآفات زجاج الساعة التي تتميز بها مسببات الأمراض في بقعة الدولار. تصوير مايكل جيه بوم ، جامعة ولاية أوهايو ، قسم أمراض النبات.

الكائنات الحية التي تجعل النباتات مريضة تسمى مسببات الأمراض

تتشابه مسببات الأمراض النباتية مع تلك التي تسبب المرض للإنسان والحيوان. تشمل مسببات الأمراض المسؤولة عن التسبب في معظم الأمراض النباتية الحيوية الفيروسات والبكتيريا والبلازما النباتية والفطريات والكائنات الشبيهة بالفطريات والديدان الخيطية والنباتات الطفيلية العليا. يتم سرد وصف لكل مجموعة من هذه المجموعات أدناه.

  • الفيروسات: الفيروسات هي جزيئات ممرضة داخل الخلايا (داخل الخلايا) تصيب الكائنات الحية الأخرى. إنهم يعيشون على العناصر الغذائية للمضيف.
  • بكتيريا: البكتيريا هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية بدائية النواة تتكاثر لاجنسيًا عن طريق الانشطار الثنائي (تنقسم خلية واحدة إلى خليتين). الفيتوبلازما هي نوع معين من البكتيريا التي تفتقر إلى جدار خلوي.
  • الفطريات والكائنات الشبيهة بالفطريات: بشكل جماعي ، تسبب الفطريات والكائنات الشبيهة بالفطريات (FLOs) أمراضًا نباتية أكثر من أي مجموعة أخرى من مسببات الأمراض النباتية. الفطريات و FLO هي كائنات غيرية التغذية (لا يمكنها صنع طعامها) ، وهي كائنات حقيقية النواة لها عادة نمو خيطية والتي قد تنتج أو لا تنتج جراثيم.
  • النيماتودا: الديدان الخيطية هي حيوانات بسيطة ، مجهرية ، متعددة الخلايا - تحتوي عادةً على 1000 خلية أو أقل. وهي تشبه الدودة في المظهر ولكنها تختلف تصنيفياً عن ديدان الأرض أو الديدان السلكية أو الديدان المفلطحة.
  • النباتات الطفيلية العليا: لا تستطيع بعض النباتات أن تصنع طعامها وتتطفل على النباتات الأخرى للحصول على المغذيات والماء. ومن الأمثلة على ذلك الهدال والهدال القزم والحامول.

ثلاثة عوامل تؤثر على تطور المرض: مثلث المرض

لكي يتطور مرض معدي يجب أن يكون هناك شخص حساس مضيف، أ العوامل الممرضة قادرة على التسبب في المرض ، ومواتية بيئة لتنمية مسببات الأمراض. تُعرف هذه الجوانب الثلاثة مجتمعة باسم "مثلث المرض". في حالة عدم وجود أي من هذه العوامل ، فلن يتطور المرض (انظر الشكل 7). في حالة الأمراض النباتية المعدية ، فإن أي ممارسة تدعم نمو النبات وتقلل من كمية العوامل الممرضة الموجودة أو تطورها أو نشاطها ستؤدي إلى أمراض أقل بشكل ملحوظ. قم بزيارة هذه الوحدة في مثلث المرض للحصول على شرح مفصل: go.osu.edu/Disease Triangle.

الشكل 7. مثلث المرض. يجب أن يتواجد مضيف حساس وممرض خبيث وظروف بيئية تفضل العامل الممرض في المزيج الصحيح لإنتاج المرض. إذا كان أي من هذه المكونات الثلاثة مفقودًا أو تم تقليله ، فلن يحدث المرض. المصدر: مايكل ج. بوم ، جامعة ولاية أوهايو ، قسم أمراض النبات.

كيف يصيب العامل الممرض النبات: دورة المرض

تأخذ دورة المرض بعين الاعتبار مثلث المرض: المضيف ، ومسببات الأمراض ، والبيئة. يتطلب ظهور أعراض المرض المرئية على النبات أن العامل الممرض يجب (أ) أن يتلامس مع مضيف حساس (يشار إليه بالتلقيح) (ب) الدخول أو اختراق العائل من خلال جرح أو فتحة طبيعية (ثغور ، lenticels ، hydathodes) أو عن طريق الاختراق المباشر للمضيف (c) تثبت نفسها داخل العائل (d) تنمو وتتكاثر داخل أو على المضيف وفي النهاية ، (e) تكون قادرة على الانتشار إلى نباتات أخرى حساسة (يشار إليها باسم النشر) . يجب أيضًا أن تكون مسببات الأمراض الناجحة قادرة على البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة من الظروف البيئية غير المواتية في حالة عدم وجود مضيف نباتي حساس. بشكل جماعي ، يشار إلى هذه الخطوات باسم دورة المرض (انظر الشكل 8). إذا تعطلت هذه الدورة ، إما بشكل طبيعي أو من خلال الجهود المتضافرة للمزارع ، فسيكون المرض أقل حدة أو يفشل في التطور. بشكل عام ، هناك خمس طرق مستخدمة لإدارة أمراض النبات. وتشمل هذه استخدام النباتات المقاومة وراثيا ، والممارسات الثقافية ، والتطبيق الكيميائي ، والكائنات الحية الدقيقة المفيدة لقمع أو مواجهة نشاط الممرض (المعروف باسم المكافحة البيولوجية) ، واستخدام الحجر الصحي والممارسات التنظيمية الأخرى. يشار إلى الاستخدام الجماعي لجميع هذه الاستراتيجيات باسم الإدارة المتكاملة للآفات. للحصول على معلومات إضافية ، يرجى الرجوع إلى صحيفة الحقائق الرابعة في هذه السلسلة ، الحفاظ على صحة النباتات: نظرة عامة على الإدارة المتكاملة لصحة النبات.

الشكل 8. دورة المرض: يسمى المرض مع دورة واحدة (تفشي) في كل موسم أ أحادي أو مرض "دورة واحدة". يسمى المرض ذو الدورات المتعددة (الفاشيات) في كل موسم أ متعدد الحلقات أو مرض "متعدد الدورات". المصدر: مايكل ج. بوم ، جامعة ولاية أوهايو ، قسم أمراض النبات.

كيف تبدو النباتات المريضة؟

التشخيص السليم هو خطوة حاسمة في إدارة أمراض النبات. قبل أن تتمكن من تحديد استراتيجيات التحكم التي يجب اتباعها ، يجب عليك أولاً تحديد الجاني الدقيق واستبعاد جميع الاحتمالات الأخرى. لفهم خطوات التشخيص الصحيح لنبات مريض ، يرجى الاطلاع على صحائف الوقائع التالية: تشخيص النباتات المريضة و 20 سؤالًا حول تشخيص النبات. هناك مصطلحان يستخدمان غالبًا عند مناقشة أمراض النبات لافتة و علامة مرض. إن معرفة كيفية التشخيص الصحيح والتمييز بين علامة وأعراض هي الخطوة الأولى في تحديد سبب مرض نباتك. المصطلح لافتة يستخدم عند ملاحظة العامل الممرض أو جزء منه. ومن الأمثلة على ذلك الخيوط الفطرية ، والفطريات ، والجراثيم ، والأجسام المثمرة ، والدم البكتيري ، والديدان الخيطية. على الرغم من أنه يمكن تشخيص العديد من أمراض النبات في الميدان بناءً على ملاحظة العلامات التشخيصية ، إلا أن العديد منها يتطلب الملاحظة من قبل متخصصين مدربين في المختبر أو العيادة. على عكس العلامات ، أعراض هي تعديلات بصرية أو يمكن اكتشافها بطريقة أخرى في النبات والتي تنتج عن مرض النبات أو إصابته. غالبًا ما تتغير أعراض المرض بمرور الوقت مع تقدم المرض. غالبًا ما تكون الأعراض الأولية غير مرئية أو صغيرة جدًا ولا يمكن وصفها. يمكن تصنيف الأعراض بشكل عام في الفئات التالية:


نتائج

زيارة الحشرات للزهور والأوراق المصابة ام في سي

أشارت بيانات الفيديو إلى أن النحل ، بما في ذلك نحل العسل والنحل الطنان والنحل الانفرادي الأصلي ، غالبًا ما يتصل بالزهور ، ويشكل 75-80 ٪ من إجمالي زيارات الأزهار كل عام (الشكل 2). كان الذباب ، بما في ذلك السربيدات ، والموسويد ، والبعوض ، والبعوض هو ثاني أكثر زوار الأزهار شيوعًا ، حيث شكّل 14-23٪ من إجمالي زيارات الأزهار. يتم الاتصال بالذباب بشكل أكثر شيوعًا ام في سي- الأوراق المصابة مقارنة بالنحل (الشكل 2) ، مع باقي الملامسات التي قام بها النمل والخنافس والعث والبق الحقيقي والحشرات الأخرى. الفرق بين زهرة مقابل. ام في سي- كانت ملامسات الأوراق المصابة للنحل مقابل الذباب مهمة في كلا العامين (2008: Pearson χ 2 = 60.5, ص & lt 0.001 2009: بيرسون χ 2 = 392.7, ص & lt 0.001).

عدد جهات الاتصال (الأساليب التي أدت إلى الاتصال بكل نسيج على حدة) والنهج بواسطة Diptera (الذباب) و Hymenoptera (النحل) والحشرات الأخرى إلى أزهار التوت البري والأوراق السليمة والأوراق المصابة Monilinia Vaccini-corymbosi (ام في سي) في ثلاث مزارع عنبية في ميشيغان في 2008 (أ) و 2009 (ب) كما لوحظ في تسجيلات الفيديو. الفرق بين زهرة مقابل. ام في سي- كانت جهات اتصال الأوراق المصابة بغشائيات الأجنحة (النحل) مقابل Diptera (الذباب) مهمة في كلا العامين (2008: بيرسون) χ 2 = 60.5, ص & lt 0.001 2009: بيرسون χ 2 = 392.7, ص & lt 0.001).

الكشف الجزيئي عن ام في سي الحمض النووي على زوار الحشرات

في عام 2009 ، تم القبض على 159 حشرة حية من 28 عائلة وتحديدها ومعايرتها باستخدام تحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل المتداخل لتأكيد وجود أو عدم وجود ام في سي الحمض النووي على الرأس والأرجل الأمامية. تم العثور على تحليل PCR ام في سي تم فحص الحمض النووي لخمس من أصل ستة من أوامر الحشرات وثمانية عشر من أصل ثمانية وعشرين عائلة من الحشرات (الشكل 3 أ ، جدول S5). تم العثور على الحمض النووي بشكل متكرر على Hymenopterans و Dipterans ، مع وجود نسبة أعلى من النحل والدبابير التي تم اختبارها إيجابيًا. ام في سي مقارنة بالذباب (56٪ مقابل 31٪ على التوالي بيرسون χ 2 = 5.7, ص = 0.017 ، الشكل 3 ب). بشكل عام ، تم اختبار 33 ٪ من الحشرات التي تم التقاطها إيجابية ام في سي DNA (جدول S5). أظهر تحليل بلاست لمنتجات تضخيم PCR أن جميع المنتجات الـ 53 Mvc-تشترك عينات الحشرات الإيجابية في هوية بحد أقصى 99٪ مع مناطق أنظمة النقل الذكية (ITS) مونيلينيا النيابة.

يتم تلخيص البيانات من خلال أوامر الحشرات المأخوذة (أ) وعائلة غشائيات الأجنحة و Diptera (ب). بلغ إجمالي عدد الحشرات التي تم أخذ عينات منها للكشف عن تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) 159 حشرة. ام في سي مقارنة بـ Diptera (56٪ مقابل 31٪ ، على التوالي ، بيرسون χ 2 = 5.7, ص = 0.017).

القياس الكمي للمواد المتطايرة من الزهور والأوراق السليمة والأوراق المصابة ام في سي

كانت ملامح المركبات العضوية المتطايرة مختلفة بشكل كبير بين الأنسجة الثلاثة التي تم أخذ عينات منها (pMANOVA F2,28 = 8.1, ص = 0.009 ، الشكل 4). كشفت المقارنات الزوجية بين كل نسيج أن ملامح المركبات العضوية المتطايرة للأوراق الصحية كانت مختلفة عن تلك الخاصة بالزهور (F1,19 = 9.8, ص = 0.009) والأوراق المصابة (F1,18 = 9.3, ص = 0.010) ، في حين كانت ملامح الزهور مقابل الأوراق المصابة بشكل هامشي ، ولكن لم تكن مختلفة بشكل كبير (F1,18 = 3.0, ص = 0.083). اختلفت تركيزات 17 من 28 مركبًا متطايرًا كميًا اختلافًا كبيرًا بين الأنسجة (الجدول 1) ، وهو أمر غير مرجح بسبب الصدفة (اختبار التوسع ذي الحدين: ص & lt 0.001). بشكل عام ، كانت التركيزات المركبة أعلى في الأوراق المصابة ، ومتوسطة في الأزهار والأدنى في الأوراق السليمة (الجدول 1 F2,25 = 6.7, ص = 0.005).

مؤامرة تحجيم متعدد الأبعاد غير متري (NMDS) لمحات متطايرة من فاكينيوم كورمبوسوم الزهور (النقاط الحمراء) ، والأوراق غير المصابة (السوداء) ، والأوراق المصابة ام في سي (لون أخضر). المساحة الإجمالية التي يشغلها كل نوع عينة كما هي ممثلة في فضاء ثنائي الأبعاد مظللة باللون الرمادي. الإجهاد = 0.134. اختلفت ملفات تعريف المركبات العضوية المتطايرة بشكل كبير بين الأنسجة الثلاثة التي تم أخذ عينات منها (pMANOVA F2,28 = 8.1, ص = 0.009) ، بأوراق صحية تختلف عن الأزهار (F1,19 = 9.8, ص = 0.009) والأوراق المصابة (F1,18 = 9.3, ص = 0.010) ، بينما كانت الأزهار مقابل الأوراق المصابة هامشية ، لكن لم تختلف اختلافًا كبيرًا (F1,18 = 3.0, ص = 0.083).

جذب الحشرات للزهور و ام في سي متطايرة

في المجموع ، وجدنا 6524 من المفصليات في مصائد دلتا الطيارة المتطايرة. كانت Diptera هي الأكثر وفرة من الحشرات ، حيث شكلت 64٪ من الأفراد ، تليها Lepidoptera (12٪) ، غشائيات الأجنحة (9٪) ، غمدية الأجنحة (7٪) ، نصفي الأجنحة (4٪) والعناكب (2٪). بينما كان هناك تباين كبير في الوفرة الإجمالية لمفصليات الأرجل بين مزارع عنبية (F14,105 = 10.6, ص & lt 0.001) ، لم تختلف الوفرة الإجمالية بين ماساتشوستس وميشيغان ونيوجيرسي (F2,117 = 0.2, ص = 0.8). لم نجد فرقًا إجماليًا في الوفرة الإجمالية لمفصليات الأرجل بين العلاجات (F7,112 = 0.6, ص = 0.7) ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن Diptera لم يستجب للعلاجات (F7,112 = 0.4, ص = 0.9 ، الشكل 5 أ). ومع ذلك ، فإن وفرة غشائيات الأجنحة تأثرت بالعلاجات (F7,112 = 4.2, ص & lt 0.001 ، الشكل 5 ب) وكانت هناك اتجاهات للاختلافات في كل من Lepidoptera (F7,112 = 1.9, ص = 0.075 ، S4A الشكل) وغمدية الأجنحة (F7,112 = 1.9, ص = 0.073 ، S4B الشكل). علاوة على ذلك ، كانت الأنماط بين العلاجات متشابهة بين Hymenoptera و Lepidoptera و Coleoptera. كان الجمع بين ألدهيد سيناميك وكحول سيناميل أكثر جاذبية لغشاء البكارة (النحل والدبابير) من عنصر التحكم الفارغ (ص & lt 0.05: تباين Tukey اللاحق ، الشكل 5B) ، وكان هذا النمط العام مشابهًا لكل من Lepidoptera و Coleoptera (S4 Fig). كان لألدهيد سيناميك وكحول سيناميل أقل معدلات انتشار لجميع العلاجات (جدول S4) ، مما يشير إلى أن زيادة الانجذاب إلى هذه السحر لم يكن ببساطة بسبب كمية أكبر من الانبعاث المتطاير. كان لدى جميع الطرائد أكثر من نصف محتواها المتبقي في المقايضات الأسبوعية.

جذب Diptera (a) و Hymenoptera (b) إلى المواد المتطايرة الفردية والمزيج الاصطناعي لمركبات من أزهار التوت الأزرق و Monilinia Vaccini-corymbosi (ام في سي) ضربات إطلاق النار. البيانات مأخوذة من خمس مزارع عنبية في كل ولاية من الولايات الثلاث (ماساتشوستس وميشيغان ونيوجيرسي ن = 15 غرسًا إجماليًا). لم يستجب Diptera للعلاجات المتطايرة (F7,112 = 0.4, ص = 0.9) ، ومع ذلك ، تأثرت وفرة غشاء البكارة بالعلاجات (F7,112 = 4.2, ص & lt 0.001). تتوافق الأحرف المختلفة مع العلاجات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عبر تباينات Tukey اللاحقة المخصصة (α = 0.05). يعني ± SE المعروض.


1- كتاب تمهيدي عن التعلم الآلي: ما هو وما هي المخاطر الشائعة؟

التعلم الآلي (ML) هو تطبيق الأساليب الإحصائية لتحديد الأنماط في البيانات وينقسم عادة إلى مناهج غير خاضعة للإشراف وخاضعة للإشراف (ويتن وآخرون. ، 2016). يستخدم ML غير الخاضع للإشراف بيانات تدريب غير محددة ويتضمن تحليلًا استكشافيًا (على سبيل المثال ك- يعني التجميع) أو تقليل الأبعاد (مثل تحليل المكون الرئيسي). يحدث التعلم الخاضع للإشراف عادةً في مشاكل التصنيف ويستخدم بيانات التدريب المسمى ، أو البيانات المصنفة جزئيًا (التعلم شبه الخاضع للإشراف). يهدف التعلم الآلي الخاضع للإشراف إلى تعلم وظيفة من بيانات التدريب لديها القدرة على تصنيف البيانات غير المرئية. المكونات الرئيسية في التصنيف هي: بيانات التدريب التي تتكون من أمثلة إيجابية وسلبية اختيار ميزة لتدريب اختيار النموذج للنموذج المناسب ومجموعة اختبار مستقلة للتحقق من الصحة. يعد التعلم العميق جزءًا من عائلة من النماذج التي لا تحتاج إلى اختيار صريح للميزة ، ومع ذلك ، فهي تتطلب كميات هائلة من البيانات التي نادرًا ما تكون متاحة في المجالات البيولوجية. إن الجمع بين نماذج ML المتعددة التي تعلمت من نفس البيانات والمتنوعة في تنبؤاتها يسمى التعلم الجماعي ويمكن أن يحسن بشكل كبير دقة التنبؤ (Dietterich ، 2000). في حين أن تدريب نموذج ML هو عملية بسيطة نسبيًا ، فإن هندسة الميزات الدقيقة والتقييم يستغرقان وقتًا طويلاً وهناك عيوب شائعة يجب تجنبها. عند الشروع في تعلم الآلة لأول مرة ، غالبًا ما يواجه الباحثون المآخذ الشائعة التالية.

الوقوع الأول: "ما مجموعات البيانات التي أحتاجها؟"

الهدف في ML هو تدريب نموذج لتصنيف البيانات غير المرئية بدقة. ضع في اعتبارك مهمة تصنيف بسيطة للصور ، على سبيل المثال إذا كانت ورقة نبات مريضة من خلال الصور. سيستخدم المصنف أمثلة إيجابية (صور أوراق مريضة) ، وأمثلة سلبية (صور أوراق صحية) ، وميزات محددة (مثل وجود داء الاخضرار من خلال نسبة البكسل الأصفر إلى الأخضر) ومجموعة التحقق التي يجب أن تمثل السكان . ستقوم بعد ذلك بتدريب نموذج ML على صور الأوراق المريضة كمجموعة إيجابية وصور الأوراق الصحية كمجموعة سلبية ، وتقييم أدائها على مجموعة التحقق من الصحة. في علم الأحياء ، يمكن أن تكون الحالات الإيجابية قليلة وغالبًا ما تكون مطلوبة للتدريب في مجملها. بدون مجموعة تحقق منفصلة ، يتم استخدام تقنية شائعة لتقييم الأداء ك- التحقق من صحة أضعاف (Wong ، 2015). في ك- التحقق المتبادل من الصحة ، يتم تقسيم بيانات التدريب إلى ك مجموعات متساوية الحجم. يتم تدريب المصنف على ك - 1 مجموعة بيانات واختبارها على مجموعة واحدة. يتكرر هذا الإجراء ك مرات ومتوسط ​​الأداء. حتى مع مجموعة التحقق من الصحة ، يمكن للمرء ضبط الأداء ليلائم مجموعة التحقق المحددة هذه بشكل أفضل من خلال أخذ نظرة خاطفة ، وينهار الأداء عند تقديم مجموعة تحقق جديدة.

الوقوع الثاني: "الحصول على اللياقة المناسبة"

يتمثل الخطأ الأكثر شيوعًا في تدريب نموذج على حفظ أمثلة التدريب ببساطة ، وهذا ما يسمى "التجهيز الزائد" (دومينغوس ، 2012). سيكون للنموذج المجهز بشكل زائد دقة فائقة في بيانات التدريب ، ولكنه يقوم بشكل أساسي بتخمين التنبؤات بشكل عشوائي للبيانات غير المرئية. يناسب البيانات جيدًا ، ويتعلم كل التفاصيل والضوضاء لبيانات التدريب. يمكن أن يحدث فرط التخصيص لأسباب مختلفة ، على سبيل المثال ، من خلال تدريب نموذج لفترة طويلة جدًا أو عن طريق ملاءمة وظيفة معقدة للغاية. على سبيل المثال ، يكون الاتجاه الخطي في مجموعة من نقاط البيانات أفضل ملاءمة بخط بسيط ، في حين أن دالة متعددة الحدود ذات الترتيب 100 ستلائم فقط ضوضاء البيانات ، ولن تكون قادرة على التنبؤ بالاتجاه العام (الشكل. 1). يعد التجهيز الزائد مشكلة رئيسية إذا لم يكن لديك مجموعة تحقق مستقلة لاكتشافها بسهولة. يجب أن يكون المرء دائمًا حذرًا إذا كانت دقة التنبؤ تبدو جيدة جدًا لدرجة يصعب تصديقها.

الخطأ 3: "ليس لدي معرفة متعمقة بمجال التطبيق ، على سبيل المثال ، علم الأحياء"

الاختيار الدقيق للميزات والهندسة هما مفتاح النجاح في ML التقليدي. من المحتمل أن يقضي المرء 5٪ فقط من الوقت في تدريب نموذج و 95٪ من الوقت في العثور على الميزات المناسبة والتمثيل الهندسي لها. على سبيل المثال ، يجب ترميز تسلسل البروتين في تمثيل متجه يمكن لنموذج ML فهمه. على الرغم من أن تركيبة الأحماض الأمينية الكلية في بعض الأحيان هي المعلومات الأكثر صلة ، إلا أنه بالنسبة للتطبيقات الأخرى ، يتعين على المرء الحفاظ على موضع بعض الأحماض الأمينية في تسلسل. ليس من السهل ترميز البروتينات ذات الأطوال المتفاوتة في ناقلات السمات ذات الطول المتساوي (Kuo-Chen ، 2009). غالبًا ما يحدث اختيار ميزة غير ملائمة أو اختيار مجموعة التدريب عندما لا يكون هناك فهم كافٍ لمجال المشكلة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك مشكلة تصنيف ما إذا كان البروتين الممرض هو مستجيب مُفرَز يقوم بتعديل الخلية المضيفة لتسهيل العدوى. قد يستخدم المرء المؤثرات المفرزة كبيانات تدريب إيجابية وبروتينات غير مفرزة كبيانات تدريب سلبية ، ويركز على تكوين الأحماض الأمينية لتسلسل N-terminal ، لأنه سيعطي أقوى إشارة للتمييز. ومع ذلك ، فإن المصنف سوف يلتقط بعد ذلك مجرد تركيبة ببتيد الإشارة ، وتحدث ببتيدات الإشارة أيضًا في غير مؤثرات مفرزة. بدون معرفة الخلفية بالبيولوجيا ، سيصبح هذا واضحًا فقط من خلال مجموعة تحقق صلبة.

الخطأ الرابع: "ليس لدي معرفة عميقة بالتعلم الآلي"

يمكن أن تؤدي الخلفية غير الكافية في ML إلى مواطن الخلل الرئيسية عند تدريب النماذج. على سبيل المثال ، يعد القياس المناسب للميزات أمرًا بالغ الأهمية لمصنفات معينة ، مثل آلات ناقلات الدعم ، في حين أن المصنفات مثل naïve Bayes ثابتة بالنسبة لها (Hsu وآخرون. ، 2003). مجموعات التدريب غير المتوازنة هي قضية أخرى. في كثير من الأحيان قد يكون لدى المرء 100 مثال إيجابي فقط ولكن 100000 مثال سلبي للتدريب. يمكن للمصنف تحقيق دقة تصل إلى 99.9٪ من خلال التنبؤ دائمًا بالفئة السلبية السائدة في هذه المجموعة. يجب ألا يستخدم تقييم الأداء على مجموعات البيانات غير المتوازنة الدقة ، بل مقاييس مثل منحنيات الدقة أو الاسترجاع أو درجة F أو كابا أو خصائص تشغيل جهاز الاستقبال (ROC) (Chawla ، 2010). ال لعنة الأبعاد يشير إلى سيناريو يكون فيه عدد الميزات أعلى بكثير من عدد العينات (دومينغوس ، 2012). يبدو من غير المنطقي أن إضافة المزيد من الميزات للتصنيف سيقلل من أداء النموذج. ومع ذلك ، ضع في اعتبارك تصنيف صور الأوراق إلى مريضة وصحية ، باستخدام 100 صورة RGB بحجم 100 × 100 بكسل. قد نفترض أن استخدام جميع معلومات البكسل سيكون مفيدًا للتصنيف الدقيق ، وبالتالي فإننا نستخدم مساحة الميزة 100 × 100 × 3 = 30000 بُعد. ومع ذلك ، فإن مجموعة التدريب الخاصة بنا لا تغطي مساحة الميزة عالية الأبعاد هذه وسوف تتناسب ، على سبيل المثال ، مع وجود وحدات بكسل صفراء في مواضع معينة. في الصور غير المرئية ، ستكون دقة هذا المصنف ضعيفة. بدلاً من ذلك ، فإن المصنف البسيط المستند إلى عدد مخفض من الميزات (مثل نسبة البكسل الأصفر إلى الأخضر ، مما يشير إلى وجود داء الاخضرار) من شأنه أن يلتقط الاتجاه في البيانات ويتجنب لعنة الأبعاد.


الأمراض المعدية للحيوانات والنباتات: نهج متعدد التخصصات

تشكل أمراض الحيوان والنبات تهديدًا خطيرًا ومستمرًا للأمن الغذائي وسلامة الغذاء والاقتصادات الوطنية والتنوع البيولوجي والبيئة الريفية. التحديات الجديدة ، بما في ذلك تغير المناخ ، والتطورات التنظيمية ، والتغيرات في التركيز الجغرافي وحجم حيازات الثروة الحيوانية ، وزيادة التجارة تجعل هذا الوقت مناسبًا لتقييم حالة المعرفة حول تأثير الأمراض وطرق إدارتها و خاضع للسيطرة. في هذه الورقة ، يتم استكشاف الحالة من أجل نهج متعدد التخصصات لدراسة إدارة الأمراض الحيوانية والنباتية المعدية. إن إعادة صياغة القضايا الرئيسية من خلال دمج كل من أبحاث العلوم الاجتماعية والطبيعية يمكن أن يوفر فهمًا شاملاً للمرض ويزيد من أهمية السياسات وتأثيرها. أخيرًا ، عند عرض الأوراق في هذا الموضوع الموضوع ، يتم تقديم صورة للتهديدات الحالية والمستقبلية للأمراض الحيوانية والنباتية.

1 المقدمة

لا تعتبر حوادث الأمراض الحيوانية أو النباتية مجرد أحداث طبيعية. أفعال الإنسان متورطة على نطاق واسع في انتشار وتفشي الأمراض. في المقابل ، يؤثر المرض على مصالح الإنسان على نطاق واسع ، ويتم بذل الكثير من الجهد في السيطرة على المرض. وبالتالي ، من الصعب تمييز الظواهر الطبيعية للمرض والظواهر الاجتماعية للدوافع والتأثيرات وتنظيم المرض. ومع ذلك ، فإن فهمنا لأمراض الحيوان والنبات ممزق بسبب الانقسام الكبير بين العلوم الطبيعية والاجتماعية - وهو انقسام متجذر في الاختلافات في طرق البحث والأساليب واللغات. يؤدي تجزئة المعرفة الناتجة إلى إعاقة التقدم في فهم المرض والتعامل معه.

الهدف من هذا الموضوع هو الجمع بين مختلف التخصصات الأكاديمية لتقديم رؤى جديدة حول تهديدات الأمراض الحيوانية والنباتية المعاصرة. في هذه الورقة التمهيدية ، نلخص التفاعلات المعقدة بين الطبيعي والاجتماعي في أمراض الحيوان والنبات ، ونقدم حالة لنهج متعدد التخصصات ، يجمع بين العلوم الطبيعية والاجتماعية ، لإدارة المرض. أولاً ، نتناول الدافعين الأكثر إلحاحًا لانتشار المرض - تغير المناخ والعولمة - لتوضيح التفاعل بين العوامل البشرية والطبيعية. ثانيًا ، نستكشف العلاقة المتبادلة بين المرض والسياق السياسي والاجتماعي والاقتصادي الذي يحدث فيه ، مع توضيح أهمية هذا السياق من خلال مقارنة ومقارنة الأنظمة المختلفة المحيطة بصحة النبات والحيوان. ثم تقدم الورقة مفهوم تعددية التخصصات والطرق التي يمكن بها أن تثير رؤى جديدة حول انتقال وتأثيرات وإدارة المرض. أخيرًا ، حددنا الأوراق في هذا الموضوع الموضوع والآفاق التي توفرها بشأن تهديدات المرض الحالية والمستقبلية.

2. العوامل المسببة لتهديدات المرض في المستقبل

تبرز عمليتان معاصرتان في تأثيرهما التحويلي والبعيد المدى على انتشار الأمراض الحيوانية والنباتية المعدية. الأول هو تغير المناخ ، الذي يغير بشكل عميق توزيع الكائنات المرضية ، في نفس الوقت الذي يزيد فيه ضعف الزراعة في مناطق معينة بسبب الجفاف أو الملوحة أو الفيضانات أو الظواهر الجوية الشديدة. والثاني هو العولمة ، الحركة المتزايدة للأشخاص والسلع والمعلومات ، والتي تشكل تحديات لضوابط الحدود وسلاسل الإمداد الغذائي وأنماط التجارة ، ولكنها أيضًا قوة وراء تطوير أنظمة التنظيم الوطنية والدولية.

تم مسح خبراء أمراض النبات والحيوان في المملكة المتحدة في عام 2006 فيما يتعلق بأهم العوامل المحركة لتهديدات الأمراض في المستقبل [1]. بالنسبة لأمراض النبات ، كانت الدوافع الرئيسية التي تم تحديدها هي سلالات الأمراض المقاومة لمبيدات الآفات ونقص مبيدات الآفات الجديدة ، وزيادة التجارة ونقل المحاصيل والنباتات ، وزيادة درجات الحرارة المحيطة. بالنسبة لأمراض الحيوان ، كانت الدوافع الرئيسية هي عدم كفاية أنظمة مكافحة الأمراض والضعف في تنفيذها الدولي ، وخطر الإرهاب البيولوجي ، وظهور مقاومة الأدوية ونقص الأدوية الجديدة ، وزيادة التجارة في الحيوانات ، وانتشار التجارة غير المشروعة وغيرها من الممارسات المحفوفة بالمخاطر ، وارتفاع درجات الحرارة. ومن المثير للاهتمام ، أن عدم فهم بيولوجيا مسببات الأمراض لم يظهر ، ولكن ظهرت جوانب تغير المناخ والعولمة تحت كلا العنوانين.

(أ) تغير المناخ

إن تغير المناخ في شكله المعاصر ليس مجرد عملية "طبيعية" ، ولكنه ينتج بشكل متزايد عن السلوك البشري. بدوره ، يؤثر تغير المناخ على انتقال المرض على ثلاثة مستويات: أولاً ، يعمل بشكل مباشر على بيولوجيا وتكاثر مسببات الأمراض أو المضيفين أو النواقل ، وثانيًا ، يؤثر على الموائل الموجودة في المنطقة ، ومجتمع المضيفين الذين يمكن أن يعيشوا فيها وعلى المجتمع. دورات حياة أو أنماط حياة هؤلاء المضيفين وثالثًا ، يؤدي تغير المناخ إلى استجابات اجتماعية واقتصادية ، بما في ذلك تدابير التكيف والتخفيف ، التي تغير استخدام الأراضي ، وأنماط النقل ، وتحركات السكان ، واستخدام الموارد الطبيعية وتوافرها [2]. في حين أن المستوى الأول يتعلق بالبيولوجيا ، فإن المستويين الثاني والثالث يشملان زيادة المكونات الاجتماعية.

تختلف آثار تغير المناخ على المرض باختلاف العوامل الممرضة. حدد تحليل Foresight زيادة مخاطر الأمراض نتيجة لارتفاع درجات الحرارة في أوروبا ، بما في ذلك من البياض الدقيقي وفيروس قزم الشعير الأصفر ، ومن الأمراض المنقولة بالنواقل مثل اللسان الأزرق ومرض لايم وفيروس غرب النيل [2]. قد تزيد أمراض النبات أو تنقص اعتمادًا على بيولوجيتها ودرجة الحرارة ومتطلبات المياه. ومع ذلك ، هناك أدلة على أن بعض مسببات الأمراض مثل صدأ القمح الذي يزدهر حاليًا في المناخات الباردة يمكن أن يتكيف مع درجات الحرارة الأكثر دفئًا ويسبب مرضًا شديدًا في البيئات غير المواتية سابقًا [3]. بالنسبة لأمراض الحيوان ، من المرجح حدوث زيادات في الأمراض المنقولة بالنواقل ، لأن تكاثر الحشرات والقراد ونشاطها حساس بشكل خاص لارتفاع درجة الحرارة. بالإضافة إلى التأثير على حدوث المرض وشدته ، سيؤثر تغير المناخ أيضًا على انتشار وتكاثر النباتات والحيوانات غير المحلية. إذا ثبت أنها غازية ، فقد تؤثر أيضًا على إدارة المحاصيل وتربية الماشية وزراعة الغابات وصيانة البنية التحتية ، فضلاً عن الحيوانات والنباتات المحلية. إن مثل هذه التغييرات في البيئة والبيئة المضيفة مهمة بشكل إضافي ، حتى التغييرات الصغيرة نسبيًا في معدل التكاثر الأساسي يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على حدوث العدوى بين السكان ، حيث أن العوامل الممرضة تقفز بشكل أكثر نجاحًا إلى الأنواع [4].

في حين أنه يمكننا بالتالي تحديد بعض الاتجاهات المحتملة في حالة أمراض معينة ، فإن السمة الثانية التي لا تقل أهمية عن تغير المناخ هي زيادة عدم اليقين التي يبشر بها. ، القوى التي يفرضها المناخ على الأمراض المعدية ، والتفاعل المعقد بين المناخ والدوافع الأخرى للتغير ، وعدم اليقين في تغير المناخ نفسه "[2]. يصعب بشكل خاص التنبؤ بتأثيرات تغير المناخ التي تؤثر بشكل غير مباشر على الأمراض المعدية ، من خلال التأثيرات على الدوافع الأخرى. وتشمل هذه الاستجابات الاجتماعية والاقتصادية لتغير المناخ مثل التحولات في استخدام الأراضي وأنماط النقل والتجارة.

العمليات الزراعية ، على سبيل المثال ، لها تفاعل نشط مع تغير المناخ ، وتغيير ظروف المرض. في حين تتأثر الزراعة بارتفاع درجات الحرارة وتغير أنماط هطول الأمطار ، ويجب أن تتكيف ، فإن إنتاج الغذاء هو مصدر مهم لغازات الدفيئة ويتعرض لضغوط للتخفيف من حدتها. تساهم الزراعة بحوالي 7٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في المملكة المتحدة [5]. لذلك من المحتمل أن يكون للتغييرات في النظم الزراعية عواقب معقدة بالنسبة لتهديدات الأمراض. على سبيل المثال ، سيتطلب التكيف الزراعي تحولات جغرافية في مناطق المحاصيل ، مما قد يؤدي إلى إدخال الأمراض في مناطق جديدة ويؤدي إلى تحديات مرضية جديدة. حتى تدابير التخفيف الزراعية قد يكون لها عواقب غير مقصودة. على سبيل المثال ، إحدى التقنيات التي تم الترويج لها مؤخرًا لمكافحة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري هي الهضم اللاهوائي في المزرعة كوسيلة لمعالجة نفايات المزرعة وتوليد الطاقة الخضراء في وقت واحد [6]. ومع ذلك ، يمكن أن تدخل مسببات الأمراض إلى الهاضمات في الملاط والمواد الأولية الأخرى ويعاد إدخالها إلى الحقل عندما يتم تطبيق بقايا الهضم ، إذا لم يتم معالجتها بشكل صحيح ، على المحصول [7].

(ب) العولمة

العولمة هي العملية الرئيسية الأخرى التي تؤدي إلى تفاقم انتشار المرض ، من خلال زيادة حجم التجارة في النباتات والحيوانات داخل البلدان وفيما بينها ، والأعداد المتزايدة من السياح والمسافرين الآخرين الذين يحتمل أن ينقلوا كائنات مرضية ، وسلسلة إمداد غذائية دولية بشكل متزايد تتحرك على نطاق واسع حول النبات والحيوان منتجات للمعالجة والبيع. تظهر التأثيرات بقوة أكبر في عالم النباتات الأقل تنظيماً. في المملكة المتحدة ، أدى النمو السريع في تجارة البستنة إلى ظهور العديد من الأمراض الجديدة بما في ذلك الفطريات فيتوفثورا راموروم [8،9] ، مما يشكل تهديدًا خطيرًا لمجموعة من الأشجار والشجيرات الأصلية. لقد شهدت الغابات بشكل عام نمطاً دراماتيكياً للأمراض الجديدة وإدخال الآفات ، لا سيما من خلال الانفتاح الأخير للتجارة بين شرق آسيا ومناطق أخرى [10]. على مدى القرن العشرين ، ارتفع عدد الأمراض الفطرية والبكتيرية والفيروسية النباتية الجديدة التي تظهر في أوروبا من أقل من خمسة إلى أكثر من 20 حالة في كل عقد [11]. يُعزى الكثير من هذا إلى زيادة التجارة والنقل والسفر ، ولا يوجد ما يشير إلى انحسار هذا الاتجاه.

مرة أخرى ، يتورط القطاع الزراعي في زيادة تهديدات الأمراض ، في هذه الحالة من خلال التغييرات في حجم الإنتاج والتجارة استجابة للأسواق المعولمة. على سبيل المثال ، كان التغيير الهيكلي في صناعة البستنة الدولية نحو عدد أقل وأكبر من المنتجين وزيادة مشاركة العديد من تجار التجزئة ، مما أدى إلى التركيز في عدد وحجم الشركات جنبًا إلى جنب مع التوسع الكبير في المسارات التجارية [12-14]. كما أن التركيز الجغرافي وتكثيف الإنتاج اللذين عززتهما العولمة يفضيان إلى أمراض معينة. على سبيل المثال ، تم ربط الكثافة العالية لمحاصيل القمح الأوروبية بإمكانية انتقال الأمراض مثل الصدأ الأصفر [15]. تؤدي عمليات إعادة الهيكلة المماثلة إلى زيادة تعرض الثروة الحيوانية للأمراض. أدى انخفاض الدخل لكل حيوان ، إلى جانب الميكنة ، إلى انخفاض عدد المزارعين الذين يديرون المزيد من الحيوانات في كل مزرعة ، والمزيد من تنقلات الحيوانات بين المزارع. على سبيل المثال ، تشتري مزارع الخنازير مخزونًا للتربية لتعظيم استيعاب الجينات الجديدة ، ويتم نقل وتربية الخنازير الصغيرة من العديد من المزارع معًا بالآلاف. تساعد هذه السلوكيات والتطورات المماثلة في قطاعات الثروة الحيوانية الأخرى مسببات الأمراض على البقاء في عمليات الاستقلاب [16].

يشكل التهديد الذي تشكله زيادة حركة التجارة والسياحة تهديدًا كبيرًا لأنظمة الأمن البيولوجي للمزارع الفردية وتلك الموضوعة لمنع دخول الأمراض إلى بلدان معينة. هذه الأنظمة معقدة بشكل متزايد ، مدعومة بالتقدم في تقنيات التشخيص السريع ، ولا سيما في قطاع البستنة ، والنهج الجديدة لتقييم المخاطر وإدارة مسببات الأمراض الناشئة. ومع ذلك ، فإن حجم وتنوع التهديدات يمثل تحديًا لهذه الأنظمة. يصعب قياس بعض مسارات دخول المرض وتنظيمها بكفاءة ، على سبيل المثال ، الاتجار غير المشروع بلحوم الطرائد أو ازدهار الواردات البستانية. تحد العولمة أيضًا من استقلالية أنظمة السلطة التقليدية القائمة على الدولة القومية ، مع التركيز بشكل إضافي على: الترتيبات والمسؤوليات الفردية والجماعية بين المزارع والشركات في القطاعات وسلاسل التوريد وكذلك أنظمة التنظيم عبر الوطنية.

تؤدي الحدود الداخلية المفتوحة داخل الاتحاد الأوروبي والممارسة المتغيرة لضوابط الحدود الخارجية إلى تقليل قدرة أي دولة أوروبية على إبعاد أمراض الحيوانات والنباتات بمفردها [17]. تتداخل الأطر التنظيمية الأوروبية المتعلقة بأمراض الحيوان والنبات ضمن الأطر الدولية التي تحدد الكائنات الحية والمنتجات التي يمكن حرمانها من التجارة وتحت أي ظروف ، دون مخالفة قواعد منظمة التجارة العالمية. تقوم البروتوكولات الدولية الخاصة بصحة النبات ، على سبيل المثال ، بتجميع قوائم بالكائنات الضارة ، ومسببات الأمراض بشكل أساسي التي انتشرت خارج مراكزها الأصلية مسببة المرض في أماكن أخرى. ومع ذلك ، فإن العديد من هذه الكائنات الحية "التي هربت حديثًا" لم تكن معروفة من قبل للعلم ، وبالتالي لم تكن مدرجة في أي قائمة دولية قبل هروبها وبدأت في إحداث فوضى ، بما في ذلك مرض الدردار الهولندي ، وموت البلوط المفاجئ ، والنباتات النباتية ، ولفحة الصندوق في المملكة المتحدة. ].

كما أوضحت هذه النظرة العامة الموجزة ، فإن انتشار الأمراض الحيوانية والنباتية يتأثر بشدة بالسلوك البشري بطرق مباشرة وغير مباشرة. تعمل العولمة التي يتسبب فيها الإنسان وتغير المناخ على زيادة انتشار المرض ، بشكل منفصل ومتزامن. يمكن أن تنتقل الكائنات الحية المرضية بسهولة أكبر نتيجة لأنظمة التجارة الممتدة ، ولكنها قد تجد أيضًا ظروفًا أكثر ملاءمة للتكاثر والانتقال نتيجة للاحتباس الحراري. ليس فقط فيما يتعلق بحدوث المرض ، ولكن في إدارة المرض أيضًا ، يمكن للمرء أن يرى علاقات متبادلة متوازية بين الجوانب الطبيعية والاجتماعية. تنظيم أمراض الحيوان والنبات هو عبارة عن مجموعة مرنة ومتعددة الأوجه للتأثيرات واستجابات الإدارة.نقوم الآن بمراجعة بعض هذه التأثيرات والاستجابات ، موضحين كيف يجب فهم الفهم العلمي لانتشار المرض في سياق الاستجابات البشرية لتهديدات المرض.

3. العلاقات التنظيمية للأمراض المعدية

تتم إدارة المرض ضمن الأطر التنظيمية التي وضعتها الحكومات الوطنية والمنظمات الحكومية الدولية. في المملكة المتحدة ، توجد أطر تنظيمية مختلفة للأمراض الحيوانية والنباتية ، تعكس جزئيًا الاختلافات البيولوجية بين الاثنين. على سبيل المثال ، هناك العديد من أنواع النباتات المستزرعة أكثر من الماشية. تختلف أنواع المحاصيل والتهديدات الرئيسية باختلاف الجغرافيا والمناخ ، مما يجعل القائمة المختصرة العالمية لتهديدات المحاصيل أقل صلة بالموضوع ، ويفضل تحليل المخاطر المحلية كوسيلة لتحديد الأولويات الوطنية [10].

ومع ذلك ، هناك أيضًا عوامل سياسية تاريخية تؤثر على طرق التعامل مع أمراض النبات والحيوان. الحيوانات هي استثمارات عالية القيمة بالنسبة للمحاصيل ، والتي قد تكون مسؤولة عن الحماية الأكبر الممنوحة ضد الأمراض الحيوانية تاريخيا [10]. على مدى السنوات الـ 150 الماضية ، تمت السيطرة على الأمراض لمجموعة متنوعة من الأسباب المختلفة ، بما في ذلك حماية سمعة الأمة في الخارج ، وكسب التأييد من قبل مربي الماشية ، وحماية الصحة العامة وتجنب تعطيل التجارة [19]. وللضرورات السياسية للسيطرة على المرض عواقب مهمة على هياكل الحوكمة الموضوعة لتنظيم التجارة ومراقبة الأمراض ومكافحتها [20]. يلخص الجدول 1 الطرق التي تتجلى بها المواقف المختلفة تجاه أمراض الحيوان والنبات في مختلف الأنظمة السياسية والسياساتية.

الجدول 1. الأنظمة المختلفة لأمراض النبات والحيوان في المملكة المتحدة.

يجب أن يكون تنظيم أمراض الحيوان والنبات على علم بالأدلة العلمية حول الانتشار المحتمل للأمراض وخطورة مشاكل الصحة الحيوانية والنباتية التي تسببها. ومع ذلك ، يتم تحديد سياسة الحكومة لتنظيم المرض أيضًا من خلال التأثيرات الأوسع لانتشار الأمراض على المجتمع والاقتصاد. الاختلافات بين النظامين المذكورين في الجدول 1 تنبع إلى حد كبير من حقيقة أن بعض الأمراض الحيوانية تعتبر أكثر ضررا من الآثار الاجتماعية والاقتصادية من أمراض النبات. يدرس القسمان التاليان بشكل أكثر تحديدًا كيف تشكل العلاقات الاجتماعية والاقتصادية للأمراض المعدية طريقة إدارة الأمراض.

4. العلاقات الاجتماعية للأمراض المعدية

تؤثر مجموعة من العوامل الاجتماعية ، بما في ذلك مخاوف المستهلكين ، ومخاطر صحة الإنسان ، والمخاوف المتعلقة بالحياة البرية والمخاطر التي يتعرض لها المستخدمون في الريف ، على السياق السياسي والتنظيمي لإدارة الأمراض المعدية. يتوقع المستهلكون طعامًا صحيًا وصحيًا ، وتعرض الأمراض التي تنقلها الأغذية الفئات الضعيفة لخطر الإصابة. يتم التحكم في بعض الأمراض المعدية التي تصيب الحيوانات لأن الآثار الصحية للأمراض الحيوانية يمكن أن تكون وخيمة: يبدو أن ما يقرب من 75 في المائة من جميع الأمراض التي تصيب الإنسان مؤخرًا تنشأ من مصدر حيواني [21]. يرى تقرير فورسايت أن هذا الاتجاه "من المرجح أن يستمر ويتفاقم بسبب زيادة الاتصال بين الإنسان والحيوان والطلب المتزايد على الأطعمة ذات الأصل الحيواني" [21]. هناك القليل من المخاطر المباشرة على صحة الإنسان من أمراض النبات ، والاستثناءات الملحوظة هي السموم الفطرية التي تنتجها بعض سلالات / أنواع الفيوزاريوم، والتي تسبب أيضًا اللفحة في محاصيل الحبوب.

يهتم المستهلكون أيضًا بمصدر الغذاء وخاصةً رعاية الحيوانات. في الواقع ، تعد معايير الرفاهية في إنتاج الغذاء وسلامة اللحوم المنتجة بواسطة أساليب الزراعة المكثفة من بين الاهتمامات التي يعبر عنها المستهلكون بشكل متكرر حول الغذاء [22]. وبالمثل ، فيما يتعلق بإنتاج المحاصيل ، يعبر العديد من المستهلكين عن تفضيلهم للأغذية المنتجة عضوياً أو الأغذية المزروعة بأدنى حد من مبيدات الآفات الكيميائية [23]. ومع ذلك ، يستمر استخدام المبيدات الكيماوية في الارتفاع ، مع تقدير ديفرا أنه تم معالجة أكثر من 30 مليون هكتار من المحاصيل في عام 2004 ، مقارنة بـ 13.9 مليون هكتار في عام 1984. يجب القيام بأعمال التطوير لتحسين المنفعة والاستفادة من مبيدات الآفات الحيوية [24] ، على الرغم من وجود حدود للحماية التي يمكن أن توفرها هذه المبيدات [25]. يبدو أن الاستراتيجيات البديلة ، مثل استخدام المحاصيل المعدلة وراثيًا والمقاومة للأمراض ، أصبحت بعيدة المنال بسبب القلق العام بشأن الكائنات المعدلة وراثيًا [26].

يتمثل أحد الشواغل الناشئة ، التي بدأت في التأثير على صنع السياسات الحكومية ، في احتمال أن يتعارض تفشي الأمراض مع الاستخدام العام أو تقدير الريف. هناك مخاطر ناشئة على صحة الإنسان ، مثل تهديد مرض لايم لمستخدمي الريف ، والذي وصل إلى ما يقرب من 2000 حالة سنويًا في المملكة المتحدة. تشكل مثل هذه المخاطر معضلات خاصة فيما يتعلق بالاتصالات الحساسة بشأن المخاطر لإعلام الناس بالاحتياطات المعقولة التي يجب اتخاذها دون إثارة قلقهم بشكل لا داعي له [27]. من ناحية أخرى ، فإن استجابات إدارة المخاطر مثل الإغلاق الشامل لممرات المشاة الريفية في حالة تفشي مرض الحمى القلاعية (كما حدث في المملكة المتحدة في عام 2001) تعتبر الآن شديدة القسوة ، في منع الاستخدام العام للريف: مرض الحمى القلاعية لا يشكل أي خطر كبير على صحة الإنسان ، وكان الأساس المنطقي للحظر هو منع الخطر النظري لمستخدمي الترفيه الذين ينشرون الفيروس [28]. هذه القضية وغيرها مثل الحوادث الخطيرة الإشريكية القولونية 0157 في مناطق جذب زوار المزرعة ، يسلط الضوء على التوترات بين الاستخدام الترفيهي والإنتاجي للريف مما يعقد بشكل كبير أهداف وأساليب إدارة المرض. قد تكون آثار أمراض النبات أقل إلحاحًا ، ولكن في بعض الحالات ، قد يكون لها تأثيرات أكثر عمقًا على التمتع بالمناظر الطبيعية. أدى تفشي مرض الدردار الهولندي في السبعينيات ، على سبيل المثال ، إلى تدمير غالبية أشجار الدردار الناضجة في نصف الكرة الشمالي ، وبالتالي القضاء على سمة بارزة وواسعة الانتشار في كثير من المناطق الريفية المفتوحة [8]. لا تتعلق الدروس التي يجب تعلمها من تفشي مرض الدردار الهولندي في المملكة المتحدة بالتقييمات العلمية الأصلية التي تم إجراؤها فحسب ، بل تتعلق أيضًا بالطرق التي تم بها تحويلها إلى سياسات رسمية قللت من الجدية المحتملة لتفشي المرض وفشلت في فهم الخسارة الثقافية. سوف يستلزم [29].

يتعلق التأثير المجتمعي المهم الأخير على سياسة الحكومة لمكافحة الأمراض بالتفاعل بين الحياة البرية والثروة الحيوانية والمجتمع. هناك صراع كبير يحيط بالثدييات البرية في النظم البيئية الزراعية خاصة فيما يتعلق بالتأثير الملحوظ للافتراس والأمراض على المخزون المحلي. يمكن أن تصيب الثدييات البرية الماشية بمجموعة متنوعة من الأمراض ، بما في ذلك مرض السل البقري [30] ، مما أثار صراعًا كبيرًا بين مجموعات الحفاظ على الغرير ومجموعات الزراعة [31 ، 32]. وبالمثل ، فإن الزيادة في أعداد الغزلان في الريف تسبب الخلاف مع الزراعة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى قدرة الغزلان على العمل كمصادر للأمراض المعدية للماشية [33]. هناك توتر بين إدارة وتنظيم الحياة البرية من أجل أمن السلسلة الغذائية والحفاظ على التنوع البيولوجي. يشير الأول إلى الحاجة إلى حدود وقائية صارمة حول أي نظام حيواني مرتبط بالسلسلة الغذائية البشرية. ومع ذلك ، يمكن أن يتعارض ذلك مع الحفاظ على المزيد من النظم البيئية "الطبيعية" ، "المنتجة بشكل مشترك" مع نُهج على مستوى الزراعة والمناظر الطبيعية للحفاظ على التنوع البيولوجي [34]. ينشأ موقف مشابه مع التفاعل بين المحاصيل أو النباتات التجارية ومجتمعات النباتات الطبيعية ، حيث يوجد مُمْرِض مشترك ، كما يُرى P. راموروم و فيتوفثورا كيرنوفياي تؤثر على مجموعة واسعة من النباتات المضيفة في كل من تجارة مشاتل الزينة وموائل الغابات والأراضي البرية.

يرتبط السياق التنظيمي والآثار الاجتماعية للأمراض ارتباطًا وثيقًا. يعد فهم أهمية المواقف والتفضيلات المجتمعية أمرًا ضروريًا لفهم سبب نجاح محاولات السيطرة على المرض أو فشلها ، لأن السلوك "غير العقلاني" على ما يبدو قد يقوض أسس أو تطبيق السياسة. يتضح هذا بشكل خاص في حالة الأحكام العامة للمخاطر حيث يوجد الكثير من الأدلة التي تشير إلى أن تقييم المخاطر في الممارسة العملية يعتمد على مجموعة واسعة من المعرفة والخبرة ، والتي قد تكون المعلومات العلمية جزءًا صغيرًا منها فقط [35]. المطاحن وآخرون. [9] أظهروا من خلال المقارنة بين قطاعي الزينة والفطر (لأمراض مثل P. راموروم أو Mushroom Virus X) وكذلك قطاعي الحبوب والبطاطس اللذين يقوم بهما المزارعون ومستشاروهم بإجراء تقييمات معقدة لمخاطر الأمراض. لا تستند تقييمات المخاطر هذه إلى التحليل الفني فحسب ، بل على ردود الفعل البديهية والأحكام السياسية أيضًا [36].

يمكن أن تكون عواقب الاهتمامات العامة بعيدة المدى في الأطر السياسية والتنظيمية المتغيرة. ومن الأمثلة على ذلك القرار الأخير بالانتقال من نظام تقييم قائم على المخاطر إلى نظام تقييم قائم على المخاطر لمبيدات الآفات الكيميائية في الاتحاد الأوروبي (تعديل 91/414 / EEC). يعتمد تقييم المخاطر على مجموعة من الخصائص الجوهرية لمادة كيميائية وتقييم خطر التعرض المحتمل يأخذ في الاعتبار الخصائص الجوهرية فقط. سيكون لهذا تأثير كبير على مجموعة المبيدات التي يمكن استخدامها. يفحص القسم التالي التحولات التي تحدث في عبء مسؤوليات إدارة المرض بين القطاعين العام والخاص استجابة للتصورات العامة والسياسية المتغيرة لحجم وعدالة توزيع التكاليف المتضمنة.

5. العلاقات الاقتصادية للأمراض المعدية

البعد الثاني الذي يجب مراعاته هو التكاليف الاقتصادية لإدارة المرض وكيفية توزيعها. مرة أخرى ، هذا مرتبط بالسياق التنظيمي وله تأثير عليه. الآثار الاقتصادية للمرض محسوسة من حيث الحيوانات المستبعدة ، والمحاصيل التالفة ، والإنتاجية المفقودة ، وخسارة التجارة الدولية ، وتكاليف التحكم والتعويض ، وارتفاع أسعار المواد الغذائية. كما هو موضح أعلاه ، يتم التعامل مع الأمراض الحيوانية والنباتية بشكل مختلف من قبل الحكومة ، وبالتالي يتم تحديد آثارها الاقتصادية وتوزيعها بشكل مختلف بين الدولة والصناعة.

بالنسبة لأمراض النبات ، يتحمل المنتجون تكاليف تفشي المرض بشكل شبه كامل ولا يتلقون أي تعويض من الحكومة. تاريخيًا ، نظرًا لأن العديد من الآفات النباتية ومسببات الأمراض تتطلب تحديدًا خبيرًا (غالبًا ما يكون مستندًا إلى المختبر) ، فقد اعتمدت ضوابط صحة النبات في المقام الأول على مفتشي صحة النبات الحكوميين (بدعم من برنامج اختبار تشخيصي ممول من الحكومة) لاعتراض الآفات الخاضعة للوائح ومسببات الأمراض من أجل تقليل احتمالية تفشي الأمراض الخطيرة. نتيجة لذلك ، على الرغم من أن التشريع يسمح للوزراء بدفع تكاليف تدمير النباتات في ظروف معينة ، إلا أن الحكومة لم تعتمد في العادة على التعويض لتحفيز المنتجين على الإخطار بالآفات الخاضعة للوائح. إذا أصبح من الضروري تدمير النباتات في الحدائق الخاصة الكبيرة ، فإن مكافحة أمراض النبات ستصبح قضية أكثر إثارة للجدل وتسييسًا. لقد نشأ مثل هذا الوضع بالفعل في الولايات المتحدة الأمريكية حيث تضمنت محاولات السيطرة على آفة الحمضيات في فلوريدا تدمير الأشجار في المناطق السكنية [37].

التكاليف التي يتحملها المزارعون من أمراض النبات كبيرة. على سبيل المثال ، أدى مركب مرض Mushroom Virus X إلى تقويض صلاحية صناعة الفطر في المملكة المتحدة ، مما تسبب في خسائر تزيد عن 50 مليون جنيه إسترليني سنويًا في السنوات الأخيرة [9]. تقدر الخسائر الاقتصادية للمحاصيل من الآفات الغازية بـ 4 مليارات جنيه إسترليني سنويًا في المملكة المتحدة وحدها [38]. تم تقدير الخسائر القطاعية التي تصل إلى 80 مليون جنيه إسترليني سنويًا في حالة فشل الضوابط القانونية وتم إنشاء مرض نباتي غريب مثل تعفن البطاطس [26]. تمثل الآفات النباتية قيدًا كبيرًا على الإنتاج الزراعي ، وهي مسؤولة عن خسارة حوالي 40 في المائة من غلات المحاصيل العالمية المحتملة ، والتي تسببها بشكل متساوٍ تقريبًا المفصليات ومسببات الأمراض النباتية والأعشاب الضارة. وتشير التقديرات إلى حدوث خسارة أخرى بنسبة 20 في المائة بعد الحصاد [38].

الأمراض المستوطنة للماشية التي لا تصيب البشر ، مثل أمراض النبات ، تُترك إلى حد كبير للمزارعين للتعامل معها كما يختارون ، ضمن القيود القانونية التي تركز على الصحة العامة ورعاية الحيوان. قد يكون هناك اهتمام أكبر بالصناعة في وبائيات هذه الأمراض المعبر عنها في المعايير الفنية ، على سبيل المثال ، تركز إدارة التهاب الضرع في أبقار الألبان على تقليل مستويات الخلايا المناعية في الحليب مع زيادة إنتاج الحليب إلى الحد الأقصى. على الرغم من ذلك ، فإن إحدى نتائج غياب الاهتمام الاجتماعي والسياسي الخارجي بهذه الأمراض المستوطنة هي نقص التمويل للبحوث. الاستثناء الرئيسي الذي يعزز إحجام الحكومة عن التدخل في الآخرين هو مرض السل البقري ، الذي تسعى الحكومة للسيطرة عليه والقضاء عليه في المملكة المتحدة لأكثر من قرن. في 2007-2008 ، أنفقت ديفرا 77 مليون جنيه إسترليني - خمس ميزانيتها الخاصة بصحة الحيوان ورعايته - في التعامل مع هذا المرض وحده [39]. مع مرض السل البقري ، يبدو أن دفع التعويضات قد عزز الاعتماد الذاتي الدائم على الحكومة لإدارة المرض ، مع عدم تحفيز المزارعين على اتخاذ تدابير الأمن البيولوجي والوقائية الكافية [40].

بالنسبة لأمراض الماشية الغريبة (الحمى القلاعية وأنفلونزا الطيور ومرض نيوكاسل ، إلخ) ، تدفع الحكومة تقليديًا من أجل القضاء على المرض وتعويض المنتجين المتضررين. في حالة الفاشيات الكبيرة ، يمكن أن يكون هذا مصروفًا كبيرًا ، كما هو الحال مع تفشي مرض الحمى القلاعية عام 2001 ، حيث قدرت تكاليف الوباء بـ 3 مليارات جنيه إسترليني للقطاع العام و 5 مليارات جنيه إسترليني للقطاع الخاص [41]. أشار تقرير مكتب التدقيق الوطني لعام 2008 إلى تفشي الأمراض الحيوانية كأحد الأسباب التي تجعل الإدارة الحكومية المسؤولة - وزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية (Defra) - تفرط في الإنفاق بشكل متكرر على ميزانيتها ، في حين سلط تقرير أحدث الضوء على حقيقة أن هذا يؤدي إلى نقص في مجالات مهمة أخرى مثل الرفق بالحيوان [39،42]. وتتراوح التكاليف المتضمنة بين الفاشيات ، في الحفاظ على أنظمة المراقبة ومكافحة الأمراض والقدرة على مكافحة الفاشيات واسعة النطاق في المستقبل ، بما في ذلك بنوك اللقاحات ومستويات الموظفين البيطريين الذين يمكن حشدهم. هذه التكاليف العامة لها ما يبررها بشكل عام من حيث فوائد الإنتاج والتجارة والرفاهية لحالة خالية من الأمراض للماشية في المملكة المتحدة.

هناك تكاليف أوسع للمرض تتجاوز تأثيرها على الحكومة والقطاع الزراعي. هذا ينطبق بشكل خاص على أمراض الماشية. في تفشي مرض الحمى القلاعية عام 2001 ، كان التأثير الاقتصادي على السياحة والأعمال الريفية - الناجم عن إغلاق ممرات المشاة ، والصور المزعجة لـ "المحارق الجنائزية" ونداءات الحكومة والمجموعات الزراعية للناس "للابتعاد" عن الريف - أكثر حدة من الخسائر في الزراعة [43،44]. على سبيل المثال ، في كمبريا ، وهي واحدة من أكثر المقاطعات تضررًا ، بلغت الخسائر التي لحقت بقطاع السياحة 260 مليون جنيه إسترليني ، مقارنة بخسائر بلغت 136 مليون جنيه إسترليني للزراعة [45]. علاوة على ذلك ، تلقى المزارعون الذين تم إعدامهم تعويضًا عن خسائرهم من الحكومة ، في حين أن الشركات الريفية الصغيرة التي تكبدت خسائر لم تتلق أي تعويض.

يرتبط التأثير الاقتصادي لأمراض النبات والحيوان ارتباطًا وثيقًا بالسياق التنظيمي. مع استمرار ارتفاع تكلفة مكافحة الأمراض الحيوانية التي تتحملها الحكومة إلى مستويات غير مقبولة علنًا ، بدأ الإطار التنظيمي في التغيير من أجل كبح وإعادة تخصيص هذه التكاليف. يمكن للتطورات الجديدة مثل مسؤولية الحكومة وأجندة تقاسم التكاليف أن تغير طبيعة مكافحة المرض [46-48]. من خلال تقاسم المسؤوليات ، تريد الحكومة تحقيق إدارة أفضل لمخاطر الأمراض الحيوانية بحيث يتم تقليل المخاطر والتكاليف الإجمالية وإعادة التوازن بين الحكومة والصناعة. ستتحمل الصناعة مسؤولية أكبر في تطوير السياسة وتقرير أشكال التدخل التي قد تكون مطلوبة. سيكون للمنتجين ملكية أكبر للمخاطر ، لكنهم سيواجهون عبئًا تنظيميًا أقل. وسيستلزم ذلك مزيدًا من الاهتمام بالأمن البيولوجي على مستوى المزرعة ، والتدابير الخاصة مثل التأمين للتعويض عن خسائر الأمراض ، والخطط الوقائية الجماعية داخل القطاعات الزراعية والشراكات بين الحكومة والصناعة لمعالجة الأمراض. بشكل عام ، سيكون هناك تركيز أكبر على مسؤوليات المزارعين والصناعة. قد يكون هذا مشكلة لأن قدرة المزارعين على السيطرة على الأمراض الحيوانية تخضع لمجموعة من التأثيرات والقيود [49،50]. ومع ذلك ، فمن المرجح أن تتأثر وتيرة التغيير بضغوط أوسع على الإنفاق العام والتي تطالب الحكومة بإعطاء الأولوية لالتزاماتها بلا رحمة أكثر من أي وقت مضى.

تقدم إدارة أمراض النبات بما لها من تاريخ من مسؤولية القطاع الخاص أمثلة قد يتبعها قطاع الثروة الحيوانية. في الواقع ، ابتكر المزارعون برامج خيالية للأمن البيولوجي وتأمين المحاصيل للمحاصيل الرئيسية مثل البطاطس. ومع ذلك ، فإن التهديدات التي تشكلها الواردات البستانية للمزارعين بشكل عام وعلى البيئة الأوسع قد تثير استجابة أكثر وضوحًا من الحكومة. في الآونة الأخيرة ، واجه بعض مزارعي البستنة صعوبات مالية شديدة ، لا سيما نتيجة استمرارها P. راموروم ، لإقناع الحكومة باستكشاف إمكانية المساهمة في صندوق تمويل المصاعب الممول من الصناعة للمنتجين المتأثرين بشكل خطير. هذا قد يشكل أو لا يشكل سابقة. ومع ذلك ، سيواجه التطبيق الأوسع للمسؤولية وتقاسم التكاليف لأمراض النبات عددًا من العقبات الفنية ، بصرف النظر تمامًا عن إحجام الحكومة عن الدخول في التزامات مالية مفتوحة [48]. هناك عدد من القطاعات المختلفة ذات الخصائص المختلفة ونقاط ضعف المرض. كما أنه من الصعب إن لم يكن من المستحيل تقييم حجم التهديد من الآفات ومسببات الأمراض التي لم يتم التعرف عليها حتى الآن والتي يمكن أن يقدمها التجار عديمو الضمير أو غير المطلعين. يؤدي هذا إلى قضايا مستعصية على الحل حول تحديد من هم في الواقع من يتحملون المخاطر ومتقبلوها في مواقف مختلفة وكيف يمكن تقاسم مسؤوليات وتكاليف تقييم المخاطر وإدارتها بطريقة عقلانية ومنصفة بين دافعي الضرائب وقطاعات التجارة المختلفة.

6. نهج متعدد التخصصات

تدعو جميع التهديدات والتحديات الناشئة الموصوفة أعلاه إلى وضع أطر جديدة لإدارة المرض كعلاقة بين الإنتاج الزراعي والبيئة الريفية وتغيرات المجتمع. من الضروري أن تأخذ النقاشات حول مكافحة الأمراض في الحسبان العوامل البيولوجية والفيزيائية المتأصلة. من المسلم به أننا بحاجة إلى فهم شامل لوبائيات الأمراض ، والتشخيصات المتاحة للتعرف على وجودها والوسائل المتاحة لعلاجها. ومع ذلك ، فإن فهمنا لبيولوجيا الأمراض الحيوانية والنباتية يجب أن يُعلم ويُطلعنا من خلال أبحاث العلوم الاجتماعية. كما توضح هذه المراجعة ، تؤثر أمراض الحيوان والنبات على المجتمع بعدة طرق ، بما في ذلك من خلال تغيير المناظر الطبيعية واستخدام الأراضي ، وقضايا الأمن الغذائي والسلامة ، والمخاوف بشأن رفاهية الحيوان والإنتاج الغذائي الأخلاقي ، واستخدام مبيدات الآفات والكائنات المعدلة وراثيًا.وتؤثر الدوافع المجتمعية ، بدورها ، على ظروف المرض وانتقاله ، بدءًا من التأثير على الحوكمة المتغيرة وطبيعة الزراعة وإنتاج الأغذية والتجارة ، إلى الجهود المبذولة لمنع تفشي الأمراض أو السيطرة عليها. تعد القدرة على التنبؤ بمخاطر الأمراض المستقبلية ، مع مراعاة العوامل الدافعة مثل تغير المناخ ، أولوية بحثية أساسية [51].

تتضمن إدارة أمراض الحيوان والنبات خيارات سياسية واقتصادية مهمة تكون أكثر قابلية للجدل كلما زاد العلم غير مؤكد. على سبيل المثال ، في وقت مبكر من أزمة مرض جنون البقر ، كان هناك قدر كبير من عدم اليقين العلمي حول ما إذا كان البريون يمكن أن ينتقل إلى البشر ، وما هي طرق واحتمالية الانتقال والمدى المحتمل للوفاة. العديد من أمراض الصحة العامة المزمنة التي تنقلها الأغذية مثل بكتريا قولونية 0157 هي دالة للعلاقات المعقدة متعددة الأسباب التي تعمل عبر سلاسل الغذاء [52]. يتطلب عدم اليقين وعدم التحديد كلاً من الأطر متعددة التخصصات في البحث ونهج الحوكمة الشاملة التي يمكن أن تتضمن نطاقًا أوسع من الأدلة [35]. في الماضي ، اتخذ صانعو السياسات الذين يحاولون التعامل مع المرض والخلاف الذي يسببه نهجًا علميًا ضيقًا ، مع عواقب وخيمة في بعض الأحيان. وقد دفعت هذه التجارب الحكومة للإشارة إلى رغبتها في اتباع نهج أكثر شمولية. في استراتيجية الصحة والرفاهية الحيوانية لعام 2004 ، صرحت دفرا أن هدفها هو "إجراء تحسين دائم ومستمر في صحة ورفاهية الحيوانات التي يتم الاحتفاظ بها مع حماية المجتمع والاقتصاد والبيئة من تأثير الأمراض الحيوانية". وبالمثل ، وسعت استراتيجية الصحة النباتية لـ Defra (2005) أهداف صحة النبات لتشمل الحفاظ على البيئة الطبيعية للاستجمام وحماية التراث الطبيعي والنظم البيئية للبلد.

في الوقت نفسه ، بدأ صانعو السياسات في إدراك فوائد نطاق أوسع من الخبرة في صنع القرار [53]. كان هناك دافع لدمج العلوم الاجتماعية في السياسة لاستكمال المصادر الأكثر رسوخًا لنصائح العلوم الطبيعية. لطالما كان ديفرا مستخدمًا ثقيلًا للعلم ، لكن دور العلوم الاجتماعية لم يكن موجودًا تقريبًا خارج نطاق المشورة الاقتصادية والقانونية المحددة بدقة. تقاليد أبحاث العلوم الاجتماعية في هذا المجال أضعف بكثير من تقاليد العلوم الطبيعية. باستثناء التحليلات الاقتصادية لمكافحة الأمراض وحسابات العلوم السياسية لصنع السياسات ، كان البحث العلمي الاجتماعي في إدارة وتأثير الأمراض النباتية والحيوانية المعدية هامشيًا [54،55]. تم إلقاء اللوم على عدم وجود أطر مفاهيمية لتحليل المرض كظاهرة اقتصادية أو سياسية اجتماعية على ميل الأطباء البيطريين إلى ادعاء صحة الحيوان كمجال خبرتهم [56]. كما أن هناك طلبًا متزايدًا على مشاركة أصحاب المصلحة في عملية السياسة. من أجل التنظيم الدولي لصحة النبات ، تم تقديم الحجج التي مفادها أنه يجب استدعاء قاعدة المعرفة الكاملة ، وإشراك مجتمع أصحاب المصلحة الأوسع نطاقاً من علماء التنظيم وصانعي السياسات [57]. قد يكون دور علماء الاجتماع هنا هو توفير أدوات قوية لتحديد أصحاب المصلحة وتحليلهم لتمكين المشاركة الفعالة في إدارة المرض.

حدد تقرير عام 2006 الصادر عن المجلس الاستشاري للعلوم التابع لـ Defra المساهمات المحتملة المختلفة لأدلة العلوم الاجتماعية بما في ذلك: تحديد الاتجاه الاستراتيجي الذي يحدد الحاجة للسياسة (أي الاحتياجات والدوافع الرئيسية) تقديم دليل على التأثير المحتمل لتطبيق سياسة تغييرات السياسة (تقييم كيفية إشراك الناس) وتقييم السياسة (تقييم آثار السياسات بمجرد تنفيذها) [58]. علاوة على ذلك ، حدد المجلس الاستشاري للعلوم أمثلة على `` تحديات العلوم الاجتماعية الكبيرة '' المركزية لأهداف السياسة الرئيسية لـ Defra ، بما في ذلك: مكافحة تغير المناخ والتكيف معه تعزيز الزراعة المستدامة التي تركز على العملاء وإدارة أحداث المخاطر الغذائية / الزراعية / البيئية مع تجنب الذعر وتغيير أصحاب المصلحة السلوك فيما يتعلق بالأمن البيولوجي [58]. مع الاعتراف بأن القضايا الاجتماعية جزء لا يتجزأ من أهداف السياسة الحالية وأن علماء الاجتماع يمكن أن يقدموا أدلة مهمة لصياغة السياسات ، أقر المجلس الاستشاري العلمي أيضًا بأن الفصل الصارم بين العلوم الطبيعية والاجتماعية لم يكن من شأنه أن يؤدي إلى صنع سياسة فعالة. جادل التقرير ضد دور "نهاية الأنبوب" للعلوم الاجتماعية ، حيث يوجد فقط لجعل التطورات العلمية الطبيعية أكثر قبولًا للجمهور. بدلاً من ذلك ، اقترح المجلس الاستشاري العلمي أن "العلوم الاجتماعية يمكن أن تكون ذات صلة ومفيدة لـ Defra في توضيح وتنقيح العمليات التي يتم من خلالها إنشاء وتفسير الأدلة العلمية الطبيعية نفسها. على وجه الخصوص ، يمكن أن تساعد في زيادة قوة تشكيل البحث العلمي وتأطيره وترتيب أولوياته ، فضلاً عن تحليل وتفسير السياسات للشكوك والآراء المتباينة والفجوات في المعرفة "[58]. اعترف ديفرا الخاص بـ 10 سنوات إلى الأمام ، بالعلاقة المتبادلة بين التطورات العلمية وردود الفعل المجتمعية ، ودور التخصصات المتعددة في إدارة هذه العلاقة المتبادلة ، مشيرًا إلى أن `` المواقف العامة المختلطة والمتغيرة تجاه أدوار وتطبيقات العلوم والتكنولوجيا ستبقى المحرك الرئيسي لسياستنا العلمية في المستقبل المنظور. سيتم تشكيل ذلك من خلال الاتجاهات الاجتماعية الأوسع (على سبيل المثال في المواقف تجاه المخاطر والأخلاق والمسائل المتعلقة بالخصوصية) إلى جانب التطلعات المتزايدة نحو المساءلة العامة والرقابة الديمقراطية على اتجاه تطوير العلوم والتكنولوجيا "[59 ، 60].

لا تعني تعددية التخصصات الحقيقية أن العلماء وعلماء الاجتماع يعملون معًا فحسب ، بل إن كلا الطرفين لهما دور يلعبه في صياغة المشكلات وتشكيل الإستراتيجية وحل المشكلات. وهذا يتطلب استعدادًا من جانب كل طرف للتعرف على المؤلفات والمفردات العلمية للآخرين حتى يمكن إجراء تبادل هادف. يمكن أن يؤدي التعاون مع العلوم الاجتماعية إلى تقديم وجهات نظر ومنهجيات مختلفة للمساعدة في إعادة صياغة المشكلات ، أو في الواقع الكشف عن تفاهمات متعددة أو متنازع عليها ، وبالتالي كشف الاحتمالات المتنوعة والمعاني البديلة [61]. في سياق الأمراض المعدية ، هذا يعني تحدي الحواجز الاصطناعية التي تخلقها المؤسسات الحكومية والثقافات البحثية ، بما في ذلك التقسيم بين الأمراض النباتية والحيوانية ، وبين الأمراض التي تؤثر على الإنتاج الزراعي وتلك التي لا تؤثر ، وبين الأمراض المستوطنة والغريبة. . وبالتالي ، فإن تجاوز فجوة العلوم الاجتماعية / الطبيعية يفتح مجال البحث ومجموعة الحلول الممكنة. وبالتالي ، هناك حتمًا مناهج متنوعة للتعاون متعدد التخصصات [62]. توضح الأوراق في هذا العدد الموضوع مجموعة من الطرق الممكنة لعلماء الطبيعة والاجتماع للعمل معًا.

7. محتويات هذا العدد

يرى هذا العدد الموضوع في موضوع اقتران العديد من التخصصات المختلفة في مجموعة من الأوراق التي تتناول العديد من القضايا الأكثر إلحاحًا في إدارة أمراض الحيوان والنبات. أوراق وودز [20] ، إنتيكوت وآخرون. [63] بوتر وآخرون. [8] إظهار قيمة إدخال المنظورات التاريخية للمشاكل المعاصرة. في ورقة وودز ، يتم تتبع تاريخ إدارة الأمراض الحيوانية من أجل تحسين فهمنا لسياسة مكافحة الأمراض المعاصرة ومحدداتها وأوجه قصورها. الأهم من ذلك ، أنه يوضح حدود العلوم لتقديم حلول للمشاكل التي لها طابع سياسي واقتصادي بطبيعته. إنتيكوت وآخرون. [63] قم بعمل حجة تكميلية حول الاستخدام المتغير لخبرة المرض حيث تؤدي خصخصة المهنة البيطرية إلى ضعف قدرة الدولة على التدخل في مكافحة المرض. بوتر وآخرون. [8] اعتماد نهج مختلف نوعًا ما للبيانات التاريخية ، باستخدام نماذج من وباء مرض الدردار الهولندي في السبعينيات لفهم الوضع الحالي P. راموروم الفاشية من حيث علم الأوبئة المحتمل والآثار الاجتماعية والاقتصادية لتفشي مرض الأشجار على نطاق واسع. تسلط الورقة الضوء على العلاقة بين المعلومات العلمية وقدرة الحكومة على الاستجابة ، وهو موضوع يظهر أيضًا في تحليل أمراض الماشية المتوطنة بواسطة كارسليك. وآخرون. [49]. تجمع الورقة الأخيرة معًا تحليلًا علميًا للتهديدات المختلفة التي تشكلها مجموعة من أمراض الماشية المستوطنة مع نموذج سياسي لخيارات الحكم ، لإظهار أن استجابات السياسات ليست دائمًا مناسبة أو متناسبة مع مخاطر المرض. تقدم هذه الأوراق معًا نقدًا للنُهج السائدة لمكافحة الأمراض التي لا تأخذ في الاعتبار النطاق الكامل للمعرفة العلمية المتاحة.

تم تطوير العلاقات المتبادلة بين التنظيم الحكومي والصناعة والتجارة ، وتأثيراتها على المرض من قبل تشاندلر وآخرون. [24] الذين يستكشفون دور المبيدات الحيوية في نهج الإدارة المتكاملة للآفات ، ويأخذون في الاعتبار الفرص والقيود التي يسببها الطلب العام على مكافحة الآفات البديلة غير الكيميائية واللوائح المرهقة التي تم تطويرها في المقام الأول للتعامل مع مبيدات الآفات الكيميائية.

يعد إبلاغ المخاطر للجمهور عنصرًا حاسمًا في أي استراتيجية لمكافحة المرض ويتم استكشاف التواصل الفعال للمعلومات المعقدة في ثلاث ورقات في هذا العدد. ستراكان وآخرون. [52] الزواج من تقييم وبائي لـ بكتريا قولونية 0157 خطر مع نهج اجتماعي يكشف التصورات العامة للمخاطر. من خلال الجمع بين الاثنين ، تزيد الورقة من فهمنا للتوافق بين مخاطر المرض وحدوث المرض. كواين وآخرون. [27] دراسة وبائيات مرض لايم من أجل دمج المعرفة العلمية للمرض مع نماذج الاتصال بالمخاطر. تبحث ورقتهم عن طرق لمنع انتشار المرض دون آثار سلبية غير متناسبة على استخدام الريف للعمل والترفيه. سمكة وآخرون. [64] أخذ مسألة تقييم المخاطر لمجموعة من الأمراض ومسببات الأمراض (الحمى القلاعية وأنفلونزا الطيور وداء الكريبتوسبوريديوس) ووضع إطار عمل موحد لشرح كيف يمكن دمج عدم اليقين العلمي عبر العلوم حول انتشار المرض في القرارات المتعلقة بإجراءات المكافحة.

تتناول الورقتان الأخيرتان من القضية مستقبل المرض ، باستخدام النماذج التنبؤية لاستقراء الاتجاهات المستقبلية. المطاحن وآخرون. [9] دمج منظورات العلوم الطبيعية والاجتماعية حول المخاطر لمقارنة استراتيجيات التحكم في P. راموروم و Mushroom Virus X ، وهما مرضان نباتيان يمكن أن يكون لهما تأثير خطير على قطاع البستنة. يستعرض وولهاوس [51] طرق التنبؤ بمستقبل أمراض الحيوان مثل جنون البقر وإنفلونزا الطيور بالإضافة إلى ظهور مسببات الأمراض الجديدة. تناقش الورقة ميل واضعي النماذج للتركيز على دوافع معينة للتغيير (مثل الاحتباس الحراري) على حساب العوامل الاجتماعية الأخرى التي يحتمل أن تكون مهمة مثل الاضطراب المدني. في النهاية ، إذن ، تسلط كل ورقة بحثية في هذا العدد الضوء على جزء من السياق المعقد الذي تحدث فيه فاشيات الأمراض وتتم إدارتها ، وتوضح قيمة جلب وجهات نظر متعددة للتأثير على هذه المشكلة متعددة التخصصات بطبيعتها.



تعليقات:

  1. Kenyatta

    في السنة الأولى ، كانت تدرس بجد في السنوات القليلة الأولى ، سيكون الأمر أسهل! كل التجاويف خاضعة للحب! عصا سحرية من حكاية خرافية روسية: تلوح ثلاث مرات - وتختفي أي رغبة ... العاهرة تأخذ المال ليس لأنها تنام معك ، ولكن على الرغم من ذلك لا تزعج أعصابك. لا يمكنك وضعها هناك بدون جهد! الأفعى ذات النظارة هي دودة.

  2. Cloridan

    هذه معلومات صحيحة.

  3. Elliot

    أنا نهائي ، أنا آسف ، لكن هذه الإجابة لا تقترب مني. من ايضا من يستطيع ان يواجه؟

  4. Dartagnan

    أقترح عليك زيارة موقع يوجد فيه العديد من المقالات حول هذا السؤال.

  5. Torg

    أنا آسف ، لقد تدخلت ... هذا الوضع مألوف بالنسبة لي. فمن الممكن للمناقشة. اكتب هنا أو في PM.



اكتب رسالة