Plan ratowania umierających drzew oliwnych we Włoszech za pomocą psów

Ponieważ bakterie rozprzestrzeniają się na północ w tempie około 20 km (12 mil) rocznie, pojawiając się również w innych regionach Włoch i Europy, rządy są zaniepokojone , podczas gdy naukowcy i inspektorzy roślin ścigają się, aby powstrzymać chorobę i zapobiec jej rozprzestrzenianiu się dalej. Gdy zainfekowane drzewo zostanie zidentyfikowane w pobliżu zdrowych drzew , musi zostać wyrwane z korzeniami, a wszystkie inne drzewa w pobliżu 50 m (160 stóp) są dokładnie sprawdzane.

Nicola di Noia, agronom z Taranto i dyrektor generalny Unaprol , największego włoskiego konsorcjum producentów oliwy z oliwek, dobrze rozumie niebezpieczeństwo Xylelli i głośno opowiada się za jej powstrzymaniem.

„To bezprecedensowa ekologiczna katastrofa ekologiczna” – mówi. „Nie możemy po prostu dać się wciągnąć w ekologiczną pasję. Musimy być naukowi”.

W 2020 roku pomyślał o swoim przeszłym doświadczeniu jako karabinier (oficer włoskiej żandarmerii), pracujący z psami do wykrywania molekularnego w celu odkrywania narkotyków i materiałów wybuchowych i przypomniał sobie ich niesamowite umiejętności węchowe. Co by było, gdyby mogli wykryć również Xylellę ?

„Zaczęliśmy szukać podobnych prac wykonanych przez psy na roślinach” – mówi Di Noia. Odkryli, że zespół kalifornijskich ekspertów wymyślił sposób wykorzystania zapachu do wykrywania bakterii na owocach cytrusowych .

Podekscytowany tą możliwością, Di Noia rozmawiał o tym pomyśle z Ente Nazionale della Cinofilia Italiana ( ENCI , krajowa organizacja odpowiedzialna za uznawanie, standaryzację i rejestrację psów rasowych we Włoszech) oraz z głównymi badaczami Xylelli w Bari, Puglia kapitału, w National Research Council.

Zebrał fundusze i postanowił wezwać kawalerię – psy wykrywające Xylella .

Nos psa zasadniczo działa tak samo jak ludzki. Kiedy wdychamy i wydychamy powietrze, receptory w nosie wykrywają cząsteczki w powietrzu i wysyłają informacje do mózgu.

Nos psa ma kilka różnych cech, które sprawiają, że zwierzę bardzo śmierdzi. Jego przednia część nosa służy do nawilżania napływającego powietrza, co wspomaga węch, a następnie powietrze jest pompowane do płuc i częściowo do komory węchowej wypełnionej receptorami wyłapującymi substancje zapachowe. I właśnie pod tym względem psy przewyższają ludzki nos : psy mają 20 razy więcej receptorów węchowych niż ludzie , które wysyłają sygnały do ​​ich mózgów. Kiedy pies wydycha, powietrze wydostaje się przez dwie boczne szczeliny nosa, a nie przez nozdrza, jak my: dlatego psy mogą wąchać w ciągłym cyklu, wyłapując duże ilości powietrza i substancji zapachowych.

„Istnieją zwierzęta, które widzą o wiele więcej kolorów niż my” – powiedział Adee Schoon, niezależny holenderski biolog, który od trzech dekad pracuje nad wykrywaniem zapachów przez zwierzęta. „Jeśli weźmiesz tę analogię i użyjesz jej z psami, zobaczysz, że jesteśmy zdecydowanie ślepi na zapachy w porównaniu z psami”.

Większość psów może poruszać się po świecie zapachów w sposób, którego nie jesteśmy w stanie pojąć, ale potrzeba wyjątkowych osób i wielu szkoleń, aby stać się psami wykrywającymi. Schoon pracował z psami wykrywającymi w kryminalistyce, w szczególności w przypadkach gwałtów dla holenderskiej policji, w celu identyfikacji gwałcicieli na podstawie ich nasienia. Mówi, żeby myśleć o psach wykrywających jako o wysoce wyszkolonych specjalistach, którzy rozpoznają zapachy tak, jak ludzie rozpoznają ludzkie twarze.

Jednak szkolenie nowego psa nie jest łatwe i może zająć trochę czasu. Według Sereny Donnini, trenerki psów w ENCI i koordynatorki programu eksperymentalnego Xylella Detection Dogs, niektóre rasy psów, takie jak springer spaniel, owczarek niemiecki, cocker spaniel i labrador, dzięki większemu nosowi i miejsca w klatce piersiowej, częściej stają się dobrymi super-węchami i pracują na dłuższe zmiany w samodzielny sposób, często godzinami goniąc za zapachem. Ale to nie wystarczy, mówi Donnini, ponieważ osobowość psa jest również ważna: aby zdać wszystkie egzaminy, aby zostać psem wykrywającym, zwierzęta muszą uwielbiać zabawę i jedzenie.

„Jest to ważne, aby opracować system nagród” – mówi Donnini. Im bardziej pies uwielbia łapać piłkę i im bardziej ma na jej punkcie obsesję, tym bardziej prawdopodobne jest, że będzie jej szukał. „Dopóki nie mamy czegoś, czego pies pragnie tak mocno, że byłby prawie gotów zabić, aby to zdobyć, nie możemy ruszyć naprzód, aby go wyszkolić”.

Powszechnym przedmiotem, z którym Donnini i jej współpracownicy często pracują, jest pusta w środku gumowa zabawka. Po początkowym pozwoleniu psu na zabawę z nim, trenerzy zaczynają go ukrywać, aby pracować nad umiejętnościami wyszukiwania psa. Za każdym razem, gdy psy znajdą gumę, otrzymują nagrodę w postaci jedzenia.

„Musi myśleć:„ praca tutaj jest świetna, ponieważ znalazłem swoją zabawkę ”- mówi Donnini. Dla psów guma ma bardzo specyficzny zapach, więc im bardziej zaawansowany jest trening, tym bardziej trener rozbija gumę na mniejsze kawałki, aż staną się wielkości soczewicy. Im mniejszy fragment gumy, tym bardziej pies koncentruje się na jego znalezieniu i przyspiesza częstotliwość wąchania. Po nauczeniu psa, jak wskazywać, że znalazł zabawkę, zamrażając, szczekając lub siadając, trenerzy wprowadzają docelowy zapach.

Według Donniniego można to zrobić na różne sposoby, ale są dwie najczęstsze metody. Pierwsza to parowanie – połączenie docelowego zapachu i zabawki, nagradzanie psa, gdy je znajdzie, i powolne zdejmowanie gumy z zabawki. Drugi jest kontrastowy – tutaj żadna zabawka nie jest ukryta, ale pies pilnie jej szuka, gdy mija docelowy zapach, otrzymuje nagrodę. Pies szybko uczy się sygnalizować rozpoznanie nowego zapachu, otrzymując nagrodę.

Dlatego Donnini mówi, że szkolenie psów przy użyciu odpowiednich zapachów ma kluczowe znaczenie, i tutaj fundamentalną rolę odgrywają naukowcy z National Research Council. Aby uratować drzewa przed Xylellą , ten zapach jest zapachem zainfekowanej rośliny. Podobnie jak ludzie, kiedy rośliny ulegają zakażeniu, zmieniają się ich metabolizm i zapach.

Donato Boscia, wirusolog roślin i kierownik jednostki Bari Instytutu Zrównoważonej Ochrony Roślin CNR, odpowiedzialny za badanie Xylelli , dostarcza Donniniemu certyfikowane zainfekowane rośliny oliwne. Zespół Boscia próbuje obecnie dowiedzieć się, jakie specyficzne cząsteczki uwalniane przez zainfekowane rośliny są postrzegane przez psy.

„Tak naprawdę nie wiemy, ale musimy dać psu wszystkie elementy układanki, aby mógł stworzyć precyzyjny obraz zapachowy” – dodaje Donnini.

Aby pokazać precyzję psów, Donnini ustawia pięć małych drzewek oliwnych w doniczkach w rzędzie na podwórku Forestaforte, młynie oliwnym i placówce badawczej CNR w Salento. Jedna z roślin ma przywieszkę z czerwoną kropką, potwierdzoną przez zespół Boscia jako zakażona Xylellą . Trener psów, Fortebraccio, sygnalizuje Ellisowi, jego siedmioletniemu pstrokatemu biało-brązowemu springer spanielowi, który biegnie przez rośliny, zastyga przed zainfekowaną rośliną i machając ogonem, wraca do trenera po jedzenie.

Bez względu na to, w którym miejscu linii znajdowała się roślina, zarówno Ellis, jak i Paco mogli ją wyraźnie dostrzec i zamrozić przed nią.

Nie wszystkie rośliny zakażone Xylellą wykazują objawy zauważalne dla ludzi, co jest jednym z powodów, dla których powstrzymanie choroby okazało się tak trudne. Psy mogą pomóc powstrzymać rozprzestrzenianie się w krytycznych strategicznych miejscach, takich jak szklarnie i porty. Według jednego z badań przeprowadzonych przez Annalisę Giampetruzzi z University of Bari Aldo Moro , uważa się , że Xylella dotarła do Apulii dzięki importowanej kawie z Ameryki Łacińskiej.

„To właśnie te [miejsca] były koniem trojańskim, w którym Xylella została wprowadzona na nowy obszar” – mówi Boscia. Wyobrażają sobie wytresowane psy rozmieszczone w każdym porcie wejściowym, który otrzymuje importowane rośliny, oraz inne, które okresowo przeprowadzają zwiad w szklarniach w regionie.

„Musimy szkolić psy, aby identyfikowały rośliny zakażone Xylellą , niezależnie od gatunku rośliny, w której się znajdują” – powiedział Boscia. Naukowcy wciąż nie wiedzą, czy związki, które wyczuwają psy, pochodzą z korzeni, czy z gałęzi drzewa. Nadal nie są pewni, czy przy takim samym przeszkoleniu będą w stanie jednocześnie odkryć bakterie w rozmarynie lub oleandrze.

Według Cristiny Davis, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej na Uniwersytecie Kalifornijskim, która od lat pracuje nad budową instrumentów wykrywających lotne związki organiczne, jest to możliwe. Wyjaśnia, że ​​jeśli na przykład istnieje 50 lotnych związków emitowanych przez każdy inny gatunek rośliny zakażonej Xylella , może się zdarzyć, że część tych związków jest dzielona między wszystkie.

„Myślę, że istnieje naprawdę rozsądne oczekiwanie, że można wytresować zwierzę, takie jak pies lub czujnik, aby móc to wykryć z czasem” – mówi Davis.

Ponieważ włoscy naukowcy nadal badają zainfekowane rośliny, psy mogą służyć jako dowód słuszności koncepcji, aby stworzyć instrument, który mógłby również pomóc w poszukiwaniu Xylelli . Nadal jest wiele do zrobienia, ale naukowcy mają nadzieję, że psy Xylella Detection Dogs będą kolejnym instrumentem kontrastującym ze śmiercionośnymi bakteriami.

Oprócz tragicznego wpływu Xylelli na terytorium południowych Włoch, Di Noia martwi się ilościami dwutlenku węgla uwalnianymi do atmosfery przez niekończące się lasy martwych drzew oliwnych podczas ich rozkładu.

„To koszt, który wszyscy musimy ponieść, w kraju i za granicą, aby powstrzymać katastrofę ekologiczną” – mówi Di Noia.