植物病原体可以搭上灰尘并保持活力，有可能穿越地球，感染遥远的地区，这一发现对全球粮食安全和预测未来的疫情具有重要意义。

发表在《环境研究快报》(Environmental Research Letters)杂志上的一项名为“评估土壤传播的植物病原体的长距离大气运输”的研究，首次提供了计算机模拟证据来支持大规模沙尘暴可以跨越大陆和海洋运输有活力的致病孢子的观点。

地球系统模型模拟了一场大沙尘暴，绰号“哥斯拉”，在2022年夏天，大约2400万吨的灰尘从北非穿过大西洋到达加勒比海和美国东南部。

研究人员发现，致命的真菌植物病原体尖孢镰刀菌(F. oxy)的活孢子可以跨越海洋，并可能在包括农业生产区在内的一系列地区沉积，最显著的是路易斯安那州东南部、墨西哥、海地和多米尼加共和国，古巴的风险特别高。

“我们发现，这次哥斯拉尘埃事件可能带来了超过13,000个活孢子，这并不多，但以前从未有过证据表明，无论如何，可行的土传病原体可以随着尘埃跨洋传播，”该研究的合著者、康奈尔农业科技大学植物病理学助理教授凯特琳·戈尔德说。

建模工作包括先前对F. oxy活力的研究，该研究表明，由于暴露在紫外线辐射下，99%的孢子在空气传播后三天内被杀死，这一因素与可变的孢子大小、重量和密度一起被纳入模型。

该论文的第一作者汉娜·布罗茨基(Hannah Brodsky)说:“对于长途运输，当我们只观察孢子总数时，包括那些可能在大气中失活的孢子，我们看到有许多孢子在长途运输中，”她在娜塔莉·马霍瓦尔德(Natalie Mahowald)的实验室里做了这项工作，她是一名本科生，是该研究的高级作者，也是康奈尔大学工程系地球与大气科学系的欧文·波特·教堂(Irving Porter Church)工程学教授。

布罗茨基说:“真正限制疾病通过长途运输传播的是，当它们降落在农业地区时，它们是否仍然存活。”

研究人员还研究了洲际运输，靠近源头的地区——孢子在空气中传播的时间可能更短——可能会接受大部分可存活孢子的沉积。

布罗茨基说:“在全球某些地区，活孢子的传播更有可能发生，例如在欧洲、亚洲和北非之间。”

戈尔德说，这些地区面临的风险最大，因为农民可能会在灰尘和病原体起源的附近种植普通作物。

土壤适应性F. oxy在所有六个作物生产大陆都有发现，可以感染100多种作物和其他植物，在一些地区导致高达60%的作物损失和数亿美元的损失。

因此，根据这篇论文，了解真菌疾病是如何传播的，并确定有活力的孢子可能沉积的农业区，对于确保全球粮食安全至关重要。

虽然F. oxy对土壤有适应性，在空气中不能很好地生存，但研究人员发现，这种病原体附着在尘埃云中的土壤颗粒上。

在这项研究中，研究人员对1100多篇不同物种的参考文献进行了详尽的文献检索，创建了一个交互式网络地图，显示了土壤中不同的孢子浓度。与早期版本中使用的孢子均匀分布相比，该数据将模型结果的准确性提高了一个数量级。

研究人员发现，撒哈拉以南非洲是53%的活孢子和14%的跨大西洋活孢子的来源。

戈尔德说:“这可能是应对这种疾病的目标地区。”

这组科学家指出，这项研究是初步的，未来的工作重点是收集观测数据，以证实该模型的结果——包括创建沙尘暴的遥感地图，以及在沙尘源和疾病爆发地区之间对F. oxy进行基因组比较。