Các nhà khoa học của Đại học bang Michigan cho rằng những mô hình này chưa đầy đủ, những tổn thất được đánh giá vẫn còn thấp. Nghiên cứu cho thấy, những cây cà chua bị nhiễm khuẩn sẽ không thích nghi tốt khi nhiệt độ tăng. Đây là vấn đề có tác động nghiêm trọng đến năng suất của chúng.
Theo nghiên cứu, có hai yếu tố tác động. Đầu tiên là nhiệt độ tăng. Côn trùng phản ứng với nhiệt độ tăng bằng cách ăn (cắn phá) nhiều hơn. Hơn thế, nhiệt độ ấm hơn cũng tạo ra môi trường sống thân thiện hơn cho côn trùng. Thứ hai, và đây cũng là điều mà các mô hình hiện tại bỏ qua, là cách cây bị nhiễm khuẩn phản ứng với nhiệt độ.
"Chúng ta biết có những giới hạn cho thực vật để đối phó đồng thời với hai căng thẳng", Gregg Howe, giáo sư tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu thực vật MSU-DOE cho biết. "Nhưng cũng ít kiến thức về cách thực vật ứng biến với sự gia tăng nhiệt độ và côn trùng tấn công đồng thời. Nghiên cứu nhằm giải quyết bài toán này."
Thực vật có cơ chế đối phó với các mối đe dọa khác nhau. Khi sâu cắn lá, cây sẽ sản sinh một loại hormone (gọi là Jasmonate, JA) thúc đẩy nhanh chóng sản xuất các hợp chất phòng thủ để chống lại. Khi nhiệt độ tăng cao, cây sẽ phản ứng để hạ nhiệt bằng cách đưa chiếc lá ra khỏi khu vực nóng hoặc "đổ mồ hôi" bằng cách mở các khí khổng (tương tự như lỗ chân lông trên da) để nước có thể bay hơi, làm mát lá.
Nathan Havko, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Howe, đã có một đột phá, khi anh trồng cà chua trong các khu vực được giữ ở nhiệt độ cao 38oC và cho sâu bệnh xâm nhập.
"Tôi đã bị sốc khi vào khu vực thí nghiệm, nơi hai nhóm thực vật đang được trồng trong các điều kiện nhiệt độ 'bình thường' và 'cao'," Howe nói. "Sâu trong buồng có nhiệt độ cao lớn hơn nhiều, chúng gần như đã dọn sạch cây được trồng."
"Khi nhiệt độ cao hơn, cây cà chua sẽ tạo ra nhiều JA hơn, khiến khả năng phòng thủ mạnh mẽ hơn", Havko nói. "Tuy nhiên, điều đó lại không ngăn cản được sâu. Hơn thế, JA lại ngăn cản khả năng tự làm mát của cây, cây không thể chuyển vị trí của lá hoặc đổ mồ hôi."
Có lẽ, cây đóng khí khổng để ngừng mất nước từ các vị trí bị thương, nhưng nó lại phải chịu đựng tác động của việc tăng nhiệt.
"Chúng tôi thấy quá trình quang hợp bị suy giảm mạnh ở những cây này", Havko nói. "Tài nguyên để sản xuất sinh khối là từ đây, nhưng chúng lại không được sử dụng đúng cách, khiến năng suất cây trồng giảm."
"Tôi nghĩ rằng, chúng ta vẫn chưa đánh giá đúng mực sự đánh đổi giữa phản ứng tự vệ và năng suất của cây, đặc biệt là khi có các loại stress khác từ môi trường", Howe nói. "Bật cơ chế phòng thủ có thể gây hại nhiều hơn, nếu thực vật phải đối mặt với nhiệt độ cao hoặc các loại stress khác."