Materiał przygotowany przez:
Agostino Petroni
Wiadomości BBC
Zdjęcie Główne: Agostino Petroni
W słoneczny zimowy poranek trener psów, Mario Fortebraccio, powoli pochyla się w stronę linii doniczkowych drzew oliwnych i wskazuje ją ręką. Czekając na ten sygnał, Paco, trzyletni biały labrador, biegnie przez rząd roślin z przechyloną głową, wąchając każdą doniczkę u nasady, a rytm jego wdechu odbija się echem w szklarni. Pies uważnie szuka czegoś, czego ludzie nie są w stanie wyczuć.
„Nic nie robią, jeśli nie ma nagrody”, mówi Fortebraccio z uśmiechem. Po kilku sekundach, po wykonaniu zadania, Paco wrócił do trenera, podniósł nogę, by oddać mocz na pobliską roślinę, machnął ogonem i zażądał trochę chrupiącego smakołyku.
W Vivai Giuranna, rozległej komercyjnej szklarni z ponad milionem roślin w Parabita, w regionie Puglia na południu Włoch, Paco szuka Xylella fastidiosa , rodzaju bakterii, która pustoszy pola oliwne południowych Włoch od ostatniej dekady . Paco i kilku innych czworonożnych kolegów tworzą świetnie wyszkolony zespół Psów Wykrywających Xylella .
„Te psy mają coś wyjątkowego” – mówi Angelo Delle Donne, główny inspektor ds. zdrowia roślin w rządzie prowincji Lecce, który walczy z Xylellą od czasu jej odkrycia w Apulii w 2013 roku.
![Paco, bardzo grzeczny chłopiec, zostaje poklepany po głowie podczas prób wykrycia Xylelli (Źródło: Agostino Petroni) Paco, bardzo grzeczny chłopiec, zostaje poklepany po głowie podczas prób wykrycia Xylelli (Źródło: Agostino Petroni)](https://ychef.files.bbci.co.uk/976x549/p0dwxqh6.jpg)
Paco, bardzo grzeczny chłopiec, zostaje poklepany po głowie podczas prób wykrycia Xylelli (Źródło: Agostino Petroni)
Xylella fastiodiosa to bakteria, która zatyka ksylem (naczynia przenoszące wodę z korzeni do liści) drzew i innych roślin drzewiastych i powoli je dusi. Spittlebugs , pospolity owad, rozprzestrzenia chorobę: kiedy gryzą zainfekowany liść, bakterie przenikają do ich śliny, a robaki przenoszą chorobę, gdy żerują na następnej zdrowej roślinie.
Nie są znane lekarstwa na tę chorobę , a po zainfekowaniu roślina powoli wysycha (chociaż niektóre zainfekowane rośliny przeżywają bez wykazywania objawów). Istnieje kilka szczepów Xylella , które łącznie atakują 595 gatunków roślin na całym świecie według ostatniego liczenia. W ciągu ostatniego stulecia Xylella zdziesiątkowała pola pomarańczy w Brazylii, winnice w południowej Kalifornii i grusze na Tajwanie. Następnie, 10 lat temu, Xylella dotarła do drzew oliwnych w Apulii .
Z 60 milionami drzew oliwnych Apulia produkowała do 50% włoskiej oliwy z oliwek , ale w ciągu zaledwie kilku lat Xylella zainfekowała i zabiła 21 milionów drzew, z których wiele miało kilka stuleci .
Dziś dolną część regionu pokrywa niekończące się morze martwych, szarych pni drzew, usiane pozostałościami po tysiącach drobnych gospodarstw, tłoczni oliwek i szklarni.
Mauro Giuranna, właściciel Vivai Giuranna, ma osobiste doświadczenia z atakiem Xylelli . Kiedy inspektorzy roślin znaleźli zainfekowane rośliny w jego szklarni, musiał pozbyć się roślin o wartości około 1 miliona euro (1 milion dolarów / 900 000 funtów).
„Byliśmy zbyt powierzchowni [w zwalczaniu Xylelli ] w pierwszych latach” – mówi Giuranna. „Nie ma już monumentalnych drzew oliwnych”.
Żałował, że kontrole nie były ściślejsze i szybsze. Jednak gubernator regionu, prezydent Michele Emiliano, był początkowo sceptyczny co do związku między Xylellą a szybkim wysychaniem drzew oliwnych.
Naukowcy pracujący nad próbą powstrzymania bakterii zostali postawieni przed sądem , oskarżeni o samo rozprzestrzenianie bakterii (ostatecznie wszystkie zarzuty zostały wycofane ). Komisja Europejska zbadała Włochy pod kątem nieodpowiedniej odpowiedzi.
Rzecznik Emiliano powiedział Future Planet, że nigdy nie popierał teorii antynaukowych ani spiskowych. „Prezydent rozpoczął ważną akcję słuchania wszystkich, organizowania zgromadzeń publicznych, osobistego uczestnictwa we wszystkich wydarzeniach, na które został zaproszony, aby wprowadzić kwestię tak złożoną, dramatyczną i dzielącą jak Xylella w kontekst dialogu obywatelskiego” — powiedział rzecznik.
Reakcja Włoch poprawiła się od pierwszych dni po zakażeniu, podejmując środki, takie jak monitorowanie chorób na dużą skalę . Jednak Xylella wciąż rozprzestrzenia się na polach oliwnych w regionie.
„Zawsze gonimy za chorobą” – mówi Delle Donne.
![Labrador nie jest jedyną rasą, która jest doskonałym super-snifferem, o czym może poświadczyć Ellis, siedmioletni springer spaniel (Źródło: Agostino Petroni) Labrador nie jest jedyną rasą, która jest doskonałym super-snifferem, o czym może poświadczyć Ellis, siedmioletni springer spaniel (Źródło: Agostino Petroni)](https://ychef.files.bbci.co.uk/720x900/p0dwxrlx.jpg)
Labrador nie jest jedyną rasą, która jest doskonałym super-snifferem, o czym może poświadczyć Ellis, siedmioletni springer spaniel (Źródło: Agostino Petroni)
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 .
![Psy takie jak Ellis mają wyjątkowe nosy, ale mają też inne kluczowe cechy, takie jak inteligencja i chęć do zabawy (Źródło: Agostino Petroni) Psy takie jak Ellis mają wyjątkowe nosy, ale mają też inne kluczowe cechy, takie jak inteligencja i chęć do zabawy (Źródło: Agostino Petroni)](https://ychef.files.bbci.co.uk/720x900/p0dwxtbg.jpg)
Psy takie jak Ellis mają wyjątkowe nosy, ale mają też inne kluczowe cechy, takie jak inteligencja i chęć do zabawy (Źródło: Agostino Petroni)
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.
![Zarówno Paco, jak i Ellis byli w stanie niezawodnie wykryć zainfekowaną roślinę i zamrozić obok niej (Źródło: Agostino Petroni) Zarówno Paco, jak i Ellis byli w stanie niezawodnie wykryć zainfekowaną roślinę i zamrozić obok niej (Źródło: Agostino Petroni)](https://ychef.files.bbci.co.uk/976x549/p0dwxy6v.jpg)
Zarówno Paco, jak i Ellis byli w stanie niezawodnie wykryć zainfekowaną roślinę i zamrozić obok niej (Źródło: Agostino Petroni)
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.
![Jeśli Paco i jego współpracownicy będą w stanie wiarygodnie wykryć drzewa zakażone Xylellą na plantacjach oliwek, mogą powstrzymać rozprzestrzenianie się infekcji i uratować wiele innych drzew (Źródło: Agostino Petroni) Jeśli Paco i jego współpracownicy będą w stanie wiarygodnie wykryć drzewa zakażone Xylellą na plantacjach oliwek, mogą powstrzymać rozprzestrzenianie się infekcji i uratować wiele innych drzew (Źródło: Agostino Petroni)](https://ychef.files.bbci.co.uk/720x900/p0dwxmtt.jpg)
Jeśli Paco i jego współpracownicy będą w stanie wiarygodnie wykryć drzewa zakażone Xylellą na plantacjach oliwek, mogą powstrzymać rozprzestrzenianie się infekcji i uratować wiele innych drzew (Źródło: Agostino Petroni)
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.
W rzeczywistości w 2014 roku Davis i jej zespół zdołali użyć zaawansowanego instrumentu, spektrometru ruchliwości różnicowej, do wykrycia roślin cytrusowych zakażonych bakterią Candidatus Liberibacter .
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.
Źródło materiału w języku angielskim: https://www.bbc.com
Zdjęcia i materiały filmowe: https://www.bbc.com