Beyaz Çam Kabarcık Pası: Bir Yüzyıllık Orman Salgını

Yirminci yüzyılın başında Avrupa'dan Kuzey Amerika'ya gemiyle gönderilen çam fidanlarının köklerinde gözle görülmeyen bir yolcu vardı. Cronartium ribicola adlı pas mantarı, yeni kıtada beyaz çamlarla ve frenk üzümü ile bektaşi üzümü çalılarıyla karşılaştı ve bir yüzyıl sürecek bir salgın başlattı. ABD'nin buna verdiği yanıt, milyonlarca çalının elle sökülmesinden denenmemiş antibiyotik püskürtmeye ve sonunda dirençli çam ıslahına uzandı. Bu yazı beyaz çam kabarcık pasının tarihini, mücadelenin neden yön değiştirdiğini ve iklim değişirken hastalığın nereye kaydığını anlatıyor.

İki konaklı bir mantar

Pas mantarları yaşam döngülerini çoğu zaman iki farklı bitki arasında tamamlar. Kabarcık pası da öyledir: döngünün bir evresi beş iğneli beyaz çamlarda, öbürü Ribes cinsindeki frenk üzümü ve bektaşi üzümü çalılarında geçer. Mücadelenin ilk yarım yüzyılı bu ayrıntının üzerine kuruldu. Pas mantarlarının bu iki konaklı yaşamına tanıdık bir örnek olan buğday pası ve onun ara konağı karamuk pas mantarları yazısında anlatılıyor.

Kabarcık pasına yol açan Cronartium ribicola (Basidiomycota, Pucciniales), 20. yüzyılın başında Avrupa'dan ithal edilen çam fidanlarıyla Kuzey Amerika'ya girmiş ve ciddi ekonomik ve ekolojik etkiler doğurmuştur (Brar ve ark., 2015).

Çalılara karşı savaş

Hastalığı yok etmek, sınırlamak ya da denetlemek için alınan önlemler, zaman, para, insan gücü ve malzeme bakımından ABD ormancılık tarihinin hastalığa karşı yürütülen kapsamlı mücadelelerinden biri olmuştur (Maloy, 1997). Ana strateji, çam meşcerelerinin içindeki ve çevresindeki ara konak frenk üzümü ve bektaşi üzümü çalılarının ortadan kaldırılmasıydı (Maloy, 1997).

Ribes söküm çalışmaları beklenen sonucu vermediğinde yeterli test yapılmadan antibiyotik fungisitler uygulanmıştır (Maloy, 1997). Bu başarısızlıklar, beyaz çamlara bağımlılığın azalması ve yangınla mücadele için büyük bir yedek iş gücüne duyulan ihtiyacın düşmesiyle birleşince program 1967'de birden sona erdirilmiştir (Maloy, 1997).

Bu salgın tek başına değildi. Orman patolojisi 20. yüzyılın ilk on yıllarında ağaçları enfekte eden mikroorganizmaları tanımlayan bir bilim olarak gelişirken, başka kıtalardan gelen patojenlerin yol açtığı büyük hastalıklarla, özellikle kestane kanseri, Hollanda karaağaç hastalığı ve beyaz çam kabarcık pasıyla uğraşmak zorunda kalarak hızla yön değiştirmiştir (Macdonald, 2003). Bu üçlünün öbür iki üyesinin öyküsü kestane kanseri ve Hollanda karaağaç hastalığı yazılarında.

Sökümden ıslaha

Bir yüzyılın sonunda salgın hâlâ dengeye ulaşmamış, daha önce iklim bakımından elverişsiz sayılan daha sıcak ve kurak bölgelere yayılmayı sürdürmüştür (Kinloch, 2003). Yüzyılın ikinci yarısında genetik direnç geliştirme, batıda geniş alanlarda etkisiz ya da uygulanamaz kalan Ribes sökümü ve antibiyotik gibi doğrudan denetim yöntemlerinin yerini almıştır (Kinloch, 2003). Aynı değerlendirmeye göre tam ve kısmi direnç mekanizmaları birkaç beyaz çam türünde ortaktır, ama bazı yerel pas popülasyonlarında büyük direnç genlerini aşan virülans genotipleri yüksek sıklıkta bulunur; Asya'daki gen merkezinden yeni giriş ise ıslah programları için ağır bir tehdit olarak görülür (Kinloch, 2003).

Islahın ağaçların genetik çeşitliliğini daraltıp daraltmadığı da sorulmuştur. Kuzey Idaho'da batı beyaz çamının (Pinus monticola) dört popülasyonundan 176 birey 163 AFLP lokusuyla incelendiğinde dirençli ıslah stoku ile doğal popülasyonlar benzer polimorfizm (yüzde 35 ve 34,4) göstermiş ve ıslahın yol açtığı bir darboğaz izine rastlanmamıştır (Kim ve ark., 2003). Buna karşın pas baskısının düşük olduğu doğal popülasyon, pasa bağlı yüksek ölüm görmüş popülasyondan daha yüksek polimorfizm (yüzde 30,7'ye karşı 25,1) göstermiştir (Kim ve ark., 2003).

Bir kuş ile bir çamın ortaklığı

Salgının etkisi kereste kaybıyla sınırlı kalmadı. Yüksek dağların ak kabuklu çamı (Pinus albicaulis), iri ve kanatsız tohumlarını dağıtmak için Clark'ın fındıkkıranı adlı kuşa bağımlıdır; kabarcık pası kozalak taşıyan dalları ve ağaçları öldürerek kozalak üretimini azaltır ve Kuzey Rocky Dağları'ndaki bazı ak kabuklu çam ormanlarında pasa bağlı ölüm yüzde 90 ve üzerine ulaşır (McKinney ve ark., 2009). Araştırmacılar, kuşun tohumları yüksek olasılıkla dağıtması için hektar başına yaklaşık 1000 kozalaklık bir eşik gerektiğini hesaplamıştır (McKinney ve ark., 2009).

Doğu ile batı: iki ayrı giriş

Popülasyon genetiği bu tarihin izlerini taşır. Kuzey Amerika'da 66 noktadan alınan 1292 C. ribicola örneği tek nükleotit polimorfizmleriyle incelendiğinde birbirinden güçlü biçimde ayrışmış doğu ve batı popülasyonları bulunmuştur (Brar ve ark., 2015). Doğudaki genetik çeşitlilik batıdakinin iki ila beş katıdır; yazarlar bunu kuzeydoğuya tekrarlanan kazara girişlerle, batıya ise belgelenmiş tek bir girişle açıklamıştır (Brar ve ark., 2015). Doğal meşcereler ile plantasyonlardaki patojen popülasyonları arasındaki genetik farklılık, mantarın insan eliyle taşınmasının hâlâ sürdüğüne işaret etmiştir (Brar ve ark., 2015).

İklim değişirken

Güney Sierra Nevada'da uzun süreli bir izlemeyle altı yıllık bir kuraklık ve hastalık değerlendirmesini birleştiren bir çalışma, 1996-2016 arasındaki iklim değişikliğinin hastalığın iklim optimumunu daha yüksek rakımlara taşıdığını bulmuştur (Dudney ve ark., 2021). İklim değişikliği pas için uygun alanı daha önce elverişsiz olan bölgelere doğru tahminen 777,9 km² genişletmiş olsa da konak ile patojen ve kuraklık ile hastalık arasındaki etkileşimler, iki tarama arasında ortalama hastalık yaygınlığında yüzde 32,79'luk bir düşüşe katkıda bulunmuştur (Dudney ve ark., 2021). Yüksek rakımlarda ara konak Ribes bolluğunun azalması, iklim pasa daha uygun hâle gelse bile enfeksiyon olasılığını bastırmıştır (Dudney ve ark., 2021).

Bir yüzyıl önce sökülen çalılar, bugün başka bir nedenle de hastalığın haritasını çiziyor. Benzer bir kıtalar arası pas salgınının Avustralya ve Hawaii'deki öyküsü mersin pası yazısında; savaş yıllarında Avrupa'ya taşınan bir başka ağaç patojeninin İstanbul'a uzanan yolu ise çınar kanser lekesi yazısında anlatılıyor.

Bilimsel referanslar

Brar, S. et al. (2015). Colonization history, host distribution, anthropogenic influence and landscape features shape populations of white pine blister rust, an invasive alien tree pathogen. PLoS One, 10(5), e0127916. PMID 26010250. DOI 10.1371/journal.pone.0127916.

Dudney, J. et al. (2021). Nonlinear shifts in infectious rust disease due to climate change. Nat Commun, 12(1), 5102. PMID 34429405. DOI 10.1038/s41467-021-25182-6.

Kim, M.S. et al. (2003). Effect of white pine blister rust (Cronartium ribicola) and rust-resistance breeding on genetic variation in western white pine (Pinus monticola). Theor Appl Genet, 106(6), 1004-1010. PMID 12671747. DOI 10.1007/s00122-002-1141-8.

Kinloch, B.B. (2003). White pine blister rust in North America: past and prognosis. Phytopathology, 93(8), 1044-1047. PMID 18943874. DOI 10.1094/PHYTO.2003.93.8.1044.

Macdonald, W.L. (2003). Dominating North American forest pathology issues of the 20th century. Phytopathology, 93(8), 1039-1040. PMID 18943872. DOI 10.1094/PHYTO.2003.93.8.1039.

Maloy, O.C. (1997). White pine blister rust control in North America: a case history. Annu Rev Phytopathol, 35, 87-109. PMID 15012516. DOI 10.1146/annurev.phyto.35.1.87.

McKinney, S.T. et al. (2009). Invasive pathogen threatens bird-pine mutualism: implications for sustaining a high-elevation ecosystem. Ecol Appl, 19(3), 597-607. PMID 19425424. DOI 10.1890/08-0151.1.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 7  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya