Использование собак, специально обученных учеными Сельскохозяйственной исследовательской службы Министерства сельского хозяйства США, оказалось наиболее эффективным способом выявления опасной болезни цитрусовых деревьев — так называемого позеленения (citrus greening disease).
Родина этой болезни — тропическая Азия, в Китае ее называют «болезнью зеленого дракона» (хуанлунбин). Болезнь вызывает бактерия рода Liberibacter. Листья пораженных деревьев желтеют и преждевременно опадают. Затем отмирают ветви, корни, и дерево погибает. Плоды больных деревьев небольшие, неправильной формы, с толстой, бледной кожицей, которая остается зеленой в нижней части. Вкус плодов становится горьким. Переносит болезнь небольшое насекомое, длиной всего до четырех миллиметров — азиатская цитрусовая листоблошка (Diaphorina citri).
Болезнь, начав свой путь в Китае, уже распространилась по Индии, Шри-Ланке, Малайзии, Индонезии, Мьянме, Филиппинам, Пакистану, Таиланду, островам Рюкю, Непалу, Саудовской Аравии и Афганистану. Также вместе с листоблошкой она проникла на острова Реюньон и Маврикий, в Бразилию и Мексику. В 2005 году «болезнь зеленого дракона» впервые появилась во Флориде, а в марте 2012 года была отмечена в Калифорнии и Техасе. С тех пор она проникла также в Джорджию и Луизиану. За последнее десятилетие из-за позеленения цитрусовых производство апельсинов в США сократилось вдвое и, по мнению специалистов, болезнь способна полностью уничтожить эту отрасль сельского хозяйства.
На данный момент единственная надежда сдержать распространение болезни заключается в том, чтобы как можно быстрее уничтожить зараженные деревья. Раннее обнаружение имеет решающее значение, поскольку деревья могут служить источником инфекции месяцы или даже годы до проявления симптомов, которые можно обнаружить невооруженным глазом. Специалист по защите растений Тимоти Готвальд (Timothy R. Gottwald) из Флориды и его коллеги установили, что собак можно обучить вынюхивать бактерий, вызывающих позеленение цитрусовых, с точностью более 99 %. Метод тренировки похож на подготовку, которую проходят собаки, которые ищут взрывчатые вещества. Собак учат реагировать на особый запах и садиться рядом с его источником.
«Мы обнаружили, что после обучения собаки смогли идентифицировать зараженные деревья в течение двух недель после того, как деревья были заражены, — говорит Готвальд. — Они также смогли отличить возбудитель позеленения цитрусовых от множества других заболеваний цитрусовых, вызываемых бактериями, вирусами и грибками, включая близкородственные виды Liberibacter. Во время тестирования у собак было от 4 до 15 ложных отрицательных и ложных положительных результатов на 950–1000 деревьев на собаку. Время от времени собаки из-за остаточного запаха ошибочно обнаруживали заболевание у деревьев, которые находились в том же месте, где в предыдущих испытаниях размещалось зараженное дерево.
Единственный метод диагностики позеленения, одобренный на данный момент Министерством сельского хозяйства США, — выявление ДНК бактерии при помощи полимеразной цепной реакции — показал более низкие результаты. Он обнаружил менее 3 % зараженных деревьев через 2 месяца после заражения, 16 из 30 деревьев через 16 месяцев и 20 из 30 через 17 месяцев.
«Когда мы использовали эпидемиологические модели, мы обнаружили, что использование собак в сочетании с удалением зараженных деревьев позволит цитрусовым плантациям оставаться экономически устойчивыми в течение 10 лет по сравнению с использованием молекулярного анализа или визуального осмотра, которые не смогли подавить распространение инфекции», — рассказывает Готвальд.
Итоги исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
