09 보이지 않는 침략자
지난 20 년 동안, 나는 애팔 래 치아 산맥에서 태평양 북서쪽으로 곰팡이 침공 경로를 추적했습니다.이러한 경험으로 인해 곰팡이 침략은 과학적 문제 일뿐 만 아니라 모든 사람들이주의를 기울여야하는 생태 위기라는 것을 깊이 깨달았습니다.이 기사는이 보이지 않는 전장에 대한 진실에 대한 깊은 이해를 안내하고 실용적인 대책을 제공합니다.
침습적 종은 세 가지 핵심 조건을 충족해야합니다. 첫째, 비 천연 영역에 도입됩니다. 둘째, 그들은 생식 인구를 확립하고 계속 퍼질 수 있습니다. 그리고 마지막으로, 그들은 지역 생태계, 경제 또는 인간 건강에 상당한 피해를줍니다.이것은 본질적으로 "이국적인 종"과 다릅니다. 많은 외계인 종이 지역 환경과 조화를 이루는 반면 침습적 종은 생태 균형을 파괴 할 것입니다.
실제 사례 :
2015 년 워싱턴 주에서 현장 조사를 실시하는 동안 유럽의 목재 디코링 곰팡이가 지역 숲에서 빠르게 퍼지는 것을 발견했습니다.곰팡이는 지상에서 상대적으로 무해하지만 새로운 환경에서 놀랍게도 공격성을 보여 주어 수백 개의 성숙한 나무가 3 년 안에 죽게됩니다.
곰팡이는 성공적인 침략자가되는 특수 생물학적 특성을 가지고 있습니다.
- ** 미세한 변속기 장치 ** : 단일 포자의 직경은 5-20 미크론으로 공기 흐름을 통해 매우 쉽게 퍼질 수 있습니다.
- ** Tenire Vitality ** : 많은 곰팡이가 내구성있는 포자를 형성하고 가혹한 환경에서 몇 년 동안 생존 할 수 있습니다.
- ** 지수 재생 ** : 성숙한 과일 엔티티는 하루에 수백만 포자를 출시 할 수 있습니다.
- ** 주변 탄성 ** : 광범위한 온도, pH 및 습도 조건에 적응
- ** 유전자 가소성 ** : 새로운 환경에 적응하기 위해 빠르게 진화하는 능력
** 전문가들은 다음과 같이 제안합니다.
나무와 목재 제품의 거래
이것은 곰팡이를 침략하는 주요 방법입니다.내가 참여한 연구에 따르면 국제 목재 무역에서 상품의 약 23%가 살아있는 곰팡이 포자를 가지고 다니는 것으로 나타났습니다.특정 위험에는 다음이 포함됩니다.
- 처리되지 않은 목재 포장재
- 수입 가구 및 건축 자재
- 목재 칩과 바이오 매스 연료
- 관상용 나무와 공예품
전문 도구 추천 :
휴대용 현미경 (100-400 배)을 사용하여 초기에 목재 표면의 포자 구조를 감지 할 수 있습니다.심각한 현장 작업자의 경우 70% 알코올 스프레이 및 일회용 소독제 와이프를 포함하는 작은 소독 키트를 휴대하는 것이 좋습니다.
식물과 토양 전염
원예 무역은 또 다른 중요한 접근법입니다.
- 수입 된 묘목과 씨앗은 종종 토양 미생물을 운반합니다
- 화분과 토양이 부착 된 토양
- 장식적인 식물 전구와 뿌리
- 상업용 균주 및 재배 기판
개인 경험 :
나는 검역 부서가 아시아의 장식용 단풍 나무 배치를 가로 채고 뿌리 토양에 위치하지 않는 3 개의 병원성 곰팡이를 감지하는 데 도움을주었습니다.이 경험으로 인해 엄격한 수입 검역소가 얼마나 중요한지 알게되었습니다.
여행 및 여가 활동
우리 각자는 우연히 의사 소통의 매체가 될 수 있습니다.
- 밑창과 야외 장비로 운반되는 토양 및 포자
- 캠핑 장비 및 차량 섀시
- 애완 동물 모발 및 야외 제품
- 하이킹 스틱과 자전거 타이어
빠른 팁 :
개인 생체 안전 프로토콜을 설정하십시오. 다른 산림 지역 사이를 이동할 때 철저하게 청소하십시오.딱딱한 브러시를 사용하여 토양을 제거한 다음 소독제로 처리하십시오.이 간단한 습관은 전염 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
바람, 물 및 동물은 곰팡이를 퍼뜨릴 수 있지만, 이러한 자연 경로는 일반적으로 사람이 소개 한 후에 만 중요해집니다.연구에 따르면 곰팡이 침입의 95% 이상이 처음에는 인간 활동을 통해 달성됩니다.
배경과 영향
1904 년에 밤나무 박테리아는 수입 된 아시아 밤나무 나무와 함께 북아메리카에 도착했습니다.단 50 년 만에 곰팡이는 거의 미국 밤나무를 닦아 냈으며, 이는 한때 애팔 래 치아 숲의 25%를 차지했습니다.산림 기둥 종으로서 실종은 연쇄 반응을 일으켰습니다.
- 밤나무 나무에 의존하는 수십 개의 곤충이 사라집니다.
- 검은 곰과 같은 야생 동물은 중요한 음식 공급원을 잃습니다.
- 산림 구조와 영양소주기가 완전히 바뀌 었습니다.
- 목재 산업의 연간 손실은 5 억 달러를 초과합니다 (현재 가치에 따라)
현장 관찰 :
지난 가을, Blue Ridge Mountains를 방문했을 때 여전히 미국 밤나무와 새로운 뿌리 묘목의 오래된 그루터기를 볼 수있었습니다.이 강인한 새로운 묘목은 일반적으로 곰팡이가 피기 전에 곰팡이에 감염되어 사망하여 비극적 인주기를 형성합니다.
관리 진행 및 과제
현재 가장 유망한 제어 방법은 생물학적 제어를 위해 저독성 균주를 사용하는 것입니다.이 균주는 바이러스를 운반하며 병원체의 독성을 약화시킬 수 있습니다.실제로, 우리는 다음을 발견했습니다.
- 지역 관리 성공률은 약 40-60%입니다.
- 저항 사육 프로그램은 15% 아시아 밤나무 유전자와 하이브리드를 자란다
- 화학 제어는 작은 조경 나무에 효과적이지만 숲 크기에는 적합하지 않습니다.
실용 가이드 :
야생에서 밤나무 역병이 의심되는 경우 GPS 위치를 기록하고 껍질 증상 (오렌지 및 노란 과일 몸체 및 껍질 균열)의 명확한 사진을 찍습니다.현지 임업부에 즉시보고하고 직접 처리하려고하지 마십시오.
식별 및 진단
UC Berkeley의 저의 동료들은이 질병을 먼저 발견했습니다.수년간의 연구를 통해 우리는 실용적인 진단 방법을 개발했습니다.
- 잎 증상 : 물에 담긴 가장자리, 팁 사망
- 트렁크 증상 : 크림슨에서 검은 색 수액
- 빠른 테스트 : 면역 잡음 검사 테스트 스트립 사용 (Covid Rapid Test와 유사)
- 실험실 확인 : PCR 분석은 가장 신뢰할 수있는 방법입니다.
전파 역학
이 병원체의 전염은 매우 독특합니다.
- Rain Splash는 짧은 거리 전송의 주요 방법입니다.
- 인공 모바일 감염된 식물은 장거리 전염의 주요 원인입니다.
- 포자는 몇 주 동안 토양과 물에서 살아남을 수 있습니다.
- 특정 일반적인 원예 식물 (예 : Azaleas)은 무증상 캐리어입니다.
관리 전략 평가
15 년의 예방 및 통제 경험을 바탕으로 다음과 같은 효과적인 전략을 요약했습니다.
- 감염된 나무의 조기 탐지 및 빠른 제거
- 최소 30 미터 너비의 장벽을 만듭니다
- 감염 영역에서 보육원을 제한합니다
- 공공 교육은보고 율을 향상시킵니다
메커니즘 및 영향
이 곰팡이는 양서류의 피부를 공격하고 전해질 균형을 파괴합니다.중앙 아메리카의 현장 연구는 치명적인 영향을 기록했습니다.
- 사망률은 감염 후 2-3 주 이내에 80%를 초과합니다.
- 500 명 이상의 양서류 인구가 심하게 감소했습니다
-90 종이 멸종 된 것으로 확인되었습니다
- 고도 영역이 가장 큰 영향을받습니다
개인 증인 :
2010 년에 나는 파나마 보호 지역에서 일했고 Chytridiomycosis의 발병을 목격했습니다.단 3 개월 만에 원래 개구리 크로킹으로 가득 찬 숲은 침묵 해졌습니다.이 경험은 나에게 생물학적 침략의 파괴적인 성격에 대한 깊은 이해를 주었다.
보호 혁신
최근 몇 년 동안 우리는 몇 가지 중요한 진전을 이루었습니다.
- 일부 인구가 자연스럽게 저항을 개발했다는 것을 발견했습니다
- 온도 관리는 감염의 심각성을 제어 할 수 있습니다
- 생균제 치료는 실험 조건에서 효과적입니다
- 캡 티브 번식 프로그램은 여러 멸종 위기에 처한 인구를 성공적으로 재구성했습니다.
직간접 효과
밤나무 질병을 예를 들어, 그 영향은 밤나무 나무 자체보다 훨씬 큽니다.
- 직접 : 밤나무 인구가 무너집니다
- 레벨 1 간접 효과 : 28 의무 곤충 멸종
- 2 차 간접 효과 : 새 가이 곤충에 먹이를 먹는다
- 3 단계 간접 효과 : 종자 전송 및 수분 패턴 변경
실제 사례 연구 :
그레이트 스모키 산맥 국립 공원에서의 장기 모니터링에 따르면 밤나무 나무가 사라진 지 50 년이 지난 후 숲 캐노피의 구성이 완전히 바뀌 었습니다.원래 밤나무 나무가 지배적 인 지역은 현재 참나무와 단풍 나무가 차지하고 있으며 숲 아래의 식물 공동체도 변형되었습니다.
정량적 영향
생태계 모델링을 통해 다음을 계산합니다.
- 단일 성숙한 밤나무 나무는 3 톤 이상의 탄소를 보관할 수 있습니다.
- 밤나무 질병으로 인해 미국 동부의 탄소 매장량이 12-18% 감소합니다.
- 많은 수의 나무 사망으로 단기 탄소 방출이 급증합니다.
- 장기 탄소 싱크 용량은 25% 이상 감소했습니다.
영양 순환 변화
곰팡이 침습은 해부학 적 과정과 영양 가용성을 변경합니다.
- 목재 분해 속도의 변화
- 토양 미생물 공동체 개편
- 질소 및 인 사이클 모드 전이
- pH 및 유기물 함량의 변화
메커니즘 분석
서구의 화재 생태에 대한 나의 연구는 다음과 같이 확인했다.
- 죽은 나무의 수 증가
- 마른 죽은 나무는 점화 온도를 줄입니다
- 화재 강도가 높아지면 더 많은 나무가 죽게됩니다
-"침략-사망 한 침략"의 긍정적 인 피드백 루프를 형성합니다.
관리 영감 :
심각하게 침입 한 산림 지역에서는보다 활발한 연료 관리 및 제어 라인 건설 절차의 수정을 포함하여 화재 관리 전략을 조정해야합니다.
체스트넛 전염병을 예로 들어, 경제적 영향에는 다음이 포함됩니다.
- 직접 목재 가치 손실 : 약 50 억 달러 (현재 가치에 따라)
- 생태계 서비스 손실 : 연간 미화 2-3 억 달러
- 관리 비용 : 누적으로 미화 8 억 달러를 초과합니다
- 산업 변환 비용 : 제재소 폐쇄 및 근로자 재교육
전문적인 통찰력 :
많은 경제 분석은 생태계의 장기 서비스 가치를 무시하고 직접 손실 만 계산합니다.내가 작업 한 새로운 모델은 실제 비용이 일반적으로 전통적인 계산의 3-5 배라는 것을 보여줍니다.
네덜란드 엘름 질병은 도시 나무의 가치를 볼 수 있습니다.
- 단일 성숙한 그늘 트리의 냉각 효과는 5 에어컨의 냉각 효과와 동일합니다.
- 거리 나무는 재산 가치를 15-20% 증가시킬 수 있습니다.
- 나무 손실로 인한 폭풍 관리 비용 증가
- 정신 건강과 지역 사회 복지가 영향을받습니다
실용적인 조언 :
시립 임업 부서는 나무 종 다양성 표준을 확립해야하며 단일 나무 종이 총 도시 수의 10%를 초과해서는 안됩니다.이것은 도시 산림의 침략에 대한 탄력성을 향상시킬 수 있습니다.
개인 생체 안전 계약
현장 업무 경험을 바탕으로 다음 단계가 권장됩니다.
1. 점검 : 숲 지역을 떠나기 전에 장비에 토양이 있는지 확인하십시오.
2. Clear : 단단한 브러시와 스크레이퍼를 사용하여 눈에 보이는 토양을 제거하십시오.
3. 청소 : 비눗물이있는 세척 가능한 품목
4. 소독 : 민감한 장비에 70% 알코올 또는 특수 소독제 사용
5. 건조 : 새로운 지역에서 사용하기 전에 완전히 건조해야합니다.
전문 소독 솔루션 :
다른 생태 지역에서 종종 일하는 전문가의 경우 휴대용 증기 청정기에 투자하는 것이 좋습니다.140 ° F 이상의 증기는 대부분의 곰팡이 포자를 효과적으로 죽일 수 있으며 환경 친화적입니다.
시민 과학의 힘
내가 일한 몇 가지 성공적인 프로젝트는 잘 훈련 된 대중이 조기 탐지를위한 귀중한 자원임을 증명했습니다.
- INATURALIST와 같은 응용 프로그램을 사용하여 의심스러운 증상을보고하십시오
- 지역 산림 건강 모니터링 네트워크에 가입하십시오
- 지역 사회 과학 프로젝트에 참여하십시오
- 진단 툴킷 사용을 배우십시오
빠른 진단 도구 :
현재 시장에는 몇 가지 신뢰할 수있는 현장 검사 도구가 있습니다.
-Immunochromatography 테스트 스트립 (가격 : $ 10-15/시간)
- 휴대용 PCR 기기 (가격 : $ 2000-5000)
- DNA 바코드 서비스 (가격 : $ 50-100/샘플)
성공 조건 분석
글로벌 사례 연구를 기반으로, 박멸 성공의 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 침략 후 12 개월 이내에 발견됩니다
- 지리적 고립 (예 : 섬)
- 적절한 재정적, 정치적 지원
- 명확한 거버넌스 구조
- 커뮤니티 참여 및 협력
실제 관리 프레임 워크
확립 된 침입의 경우 계층 적 관리가 권장됩니다.
1. 핵심 영역 : 적극적으로 명확하고 분리됩니다
2. 버퍼 : 집중 모니터링 및 스프레드 방지
3. 주변 지역 : 공공 교육 및 조기 시험
저의 연구는 기후 변화가 곰팡이 침공을 악화시키는 것으로 나타났습니다.
- 적절한 서식지를 확장하기 위해 온도가 상승합니다
- 극도의 날씨 사건은 포자 스프레드를 촉진합니다
- 숙주 식물은 기후 압력에 따른 감염에 더 취약합니다.
- 현상 학적 변화는 숙주- 병원체 상호 작용을 변화시킨다
예측 모델 :
우리가 개발 한 미래 분포 모델은 2050 년까지 대부분의 산림 병원성 곰팡이의 적절한 서식지가 200-500km 북쪽으로 움직일 것임을 보여줍니다.
혁신적인 탐지 도구
환경 DNA (EDNA) 기술은 게임을 변화시키고 있습니다.
- 토양 또는 물 샘플에서 곰팡이 DNA 검출
- 전통적인 방법보다 6-12 개월 앞서 침략이 발견되었습니다.
- 수백 종을 동시에 스크리닝 할 수 있습니다.
- 비용은 계속 하락합니다 (현재 $ 100-200/샘플)
생명 공학 응용 프로그램
논쟁이 있지만 유전자 편집 기술은 잠재력을 보여줍니다.
- 숙주 식물 저항성을 향상시킵니다
- 독성을 줄이기 위해 곰팡이를 수정하십시오
- 유전자 구동 대조군 개체군을 개발하십시오
- 윤리 및 규제 프레임 워크가 여전히 발전하고 있습니다
20 년의 현장 업무 경험을 바탕으로 박테리아 수집가를위한 다음과 같은 특수 프로토콜을 공식화했습니다.
장비 소독 표준
- 신발 : 신인 지구에 들어가기 전에 철저히 청소합니다
- 도구 : 70% 알코올을 사용하여 컬렉션 나이프와 브러시를 소독합니다.
- 컨테이너 : 씻을 수있는 단단한 컨테이너를 사용하십시오
- 차량 : 타이어와 섀시의 정기적 인 청소
샘플링 윤리
- 필요한 수의 표본 만
- 다른 산림 지역에서 신선한 재료를 공유하지 마십시오
-Dry 표본은 냉장보다 안전합니다
- 모든 지역 수집 규정을 준수합니다
곰팡이 수집가는 숲의 "눈과 귀"입니다.제안 :
1. 일반적인 침습 종의 식별 특성을 배우십시오
2. 컬렉션 사이트에서 나무의 건강을 기록하십시오.
3. 지역 침습 종 모니터링 네트워크에 가입하십시오
4. 적시에 비정상적인 발견을보고하십시오
성공적인 사례 :
태평양 북서부에서 곰팡이 수집기 네트워크는 새로운 소나무 병원성 곰팡이를 조기에 감지하여 귀중한 응답 시간을 얻는 데 도움이되었습니다.
내가 참여하는 국제 협력 프로젝트는 글로벌 조정이 중요하다는 것을 증명합니다.
- IPPC (International Plant Protection Convention)는 표준 프레임 워크를 제공합니다.
- 지역 협력은 단일 국가 행동보다 효과적입니다
- 정보 공유 플랫폼은 응답을 가속화합니다
- 이해를 향상시키기위한 공동 연구 프로젝트
개발 도상국의 특별한 요구 :
- 저비용 테스트 도구를 개발하십시오
- 지역 참조 실험실을 설립하십시오
- 지역 전문가 네트워크 교육
- 빠른 응답 기금을 만드십시오
현재 트렌드를 기반으로, 우리는 다음에 특별한주의를 기울여야합니다.
- 열대 곰팡이가 온화한 지역으로 퍼졌습니다
- 해양 곰팡이 병원체 (배송에 의한)
- 식용 곰팡이 재배의 탈출 문제
- 곰팡이- 삽입 공생 침습 복합체
지역 생태계를 보호하기 위해 즉시 다음 조치를 취하십시오.
기본 행동 (모두)
-"장작을 움직이지 마라"라는 원칙에 따라
- 특히 여행 전후에 야외 장비를 깨끗이
- 주요 지역 침습성 곰팡이를 식별하는 법을 배우십시오
- 엄격한 생체 안전성 규정을 지원합니다
고급 약속 (야외 애호가)
- 국소 침습 종 제거 활동에 참여하십시오
- 의심스러운 발견을 기록하고보고합니다
- 생물 보안 인식을 실외 그룹에 확산시킵니다
- 원예 활동을위한 현지 식물을 선택하십시오
전문 기부 (관련 분야의 근로자)
- 생체 안전성을 워크 플로에 통합합니다
- 침입 종 연구 및 관리를 지원합니다
- 예방 투자 및 정책을 옹호합니다
- 차세대 전문가를 훈련시킵니다
곰팡이 침략은 복잡하고 지속적인 도전이지만 비협조적인 것은 아닙니다.과학적 이해, 실용적인 전략 및 집단 행동을 통해 우리는 그 영향을 완화 할 수 있습니다.예방 비용은 거버넌스보다 훨씬 낮으며 초기 조치의 이점은 지수입니다.
우리가 숲으로 들어갈 때, 우리는 방문객 일뿐 만 아니라 하우스 키퍼이기도합니다.미국 아래의 모든 단계는 이러한 생태계를 보호 할 책임이 있습니다.장비를 청소하고 경고를 유지하고 적시에보고함으로써 우리 각자는 솔루션의 일부가 될 수 있습니다.
마지막으로 추천 : 개인 생물 보안 제품군에 투자하여 주요 지역 위협을 식별하고 산림 건강의 수호자가 될 것을 약속하는 법을 배웁니다.이 세계화 시대에, 지역 행동은 세계적으로 중요합니다. 당신의 경계는 차기 생태 재해를 예방하는 열쇠 일 수 있습니다.