對于大氣污染,過去強調得比較多的是對環境和人類健康的危害。然而,人們忽略了大氣污染會對作物造成很大的損失,比如,減少作物的收成。由此引發嚴重的經濟損失是人類需要注意的問題。當然,如果結合自然的立場,更容易知道,人類工業化進程的污染對環境造成了不小的危害。
英國研究人員最近對歐美農業160多年的資料分析,發現空氣污染會影響真菌,而后者又會嚴重侵害作物如小麥、玉米,從而造成大量減產。空氣污染的主要源頭是人類工業化的進程,比如,工業污染物的排放直接影響到危害小麥的微生物,使得這些微生物對小麥的危害加劇了。如果換算成經濟損失,每年美國由一種褐色喬本科寄生真菌造成的小麥損失約2.5億美元。而歐洲每年則要花費4億美元以控制褐色喬本科寄生真菌和另一種褐色球結真菌,后者也造成作物產量的嚴重減少。所以,如果要尋找過去和今天小麥減產或損失的重要原因,則有一個鏈條可尋,即空氣污染—真菌變化—危及小麥—減產—經濟損失。
在過去一個世紀,歐洲農民發現褐色球結真菌一直在蔓延發展,而褐色喬本科寄生真菌則退為其次。這種現象引起了研究人員的關注。眼下英國的一個研究小組認為他們已經揭開了上述真菌轉換后面的秘密和原因。這就要從歷史深處說起。
英國農業保存小麥檔案的歷史始于1843年秋,過去年代豐富的小麥樣本為解開真菌轉化之謎提供了線索。研究人員從這些小麥樣本提取DNA并為其編序,然后測定在過去160多年所出現的病原菌。經過長時間跨度后可以清楚地把兩種病原菌的種群繁殖的多寡與環境的污染聯系起來。
可能影響小麥疾病傳播的環境因素有很多,氣溫上升就是一種很明顯的環境因素。研究人員原意是想揭示褐色球結真菌的增加蔓延與全球變暖所引起的溫度升高是否齊頭并進。但是,結果大出意外,褐色球結真菌的增高與環境污染有非常緊密的關系,而與溫度升高幾乎無關。
研究人員特別分析了主要空氣污染物——二氧化硫的歷史排放和兩種真菌出現的情況。二氧化硫是工業化進程中各種發電廠、企業燃料排放時的主要污染物之一。1844年,英國的二氧化硫排放一年也才大約100萬噸,與此同時環境中的褐色喬本科寄生真菌是褐色球結真菌的三倍。
但是,到了1970年,二氧化硫的排放量就高攀到一年為600萬噸。與此同時,褐色喬本科寄生真菌幾乎消失了,而褐色球結真菌的數量則擴大到1844年的100倍。
這個研究組的成員植物病理學家馬特·弗雷杰認為,這個研究是第一次有清楚的證據表明環境污染與兩種病原菌種群繁殖有關。真菌也許以不同的反應方式來應對由于二氧化硫排放所造成的酸雨的增加,特別是真菌形成生殖孢子的時候,由此造成作物減產。不過,弗雷杰也承認,這其中的關系是錯綜復雜的,除了二氧化硫,還有臭氧的作用。研究人員希望他們的研究能集中到人類污染對作物的影響上,而且有朝一日能找到較好的預測和控制農作物疾病的方法。