https://frosthead.com

Да ли је кључ за уштеду опрашивача ... медени пчелињи семе?

Прво питање које свако жели знати је: како?

Сличан садржај

  • Како заштитити своје локалне опрашиваче на десет једноставних начина
  • Унутра у трезору у Колораду који чува вашу омиљену храну од изумирања

„Изненађен сам што вам је требало толико времена да питате“, каже Брандон Хопкинс уз смех. 35-годишњи ентомолог припрема узорке који ће бити послате у Националну лабораторију за заштиту генетских ресурса УСДА у Форт Цоллинсу, у држави Колорадо, агенцији УСДА за истраживање гена, прикупљеном генетским материјалом од пољопривредних врста. "Прилично их само стиснете, а ствари искачу", каже он.

Хопкинс је пчелињак и лабораторијски менаџер програма пчелара на Универзитету Васхингтон Стате, а „ствари“ које он спомиње су сперме медоносних пчела.

Да, сперма. Хопкинс проводи много свог времена у посети пчеларима и прикупљању семенске течности од беспилотних дрона, мушких пчелињих пчела које постоје превасходно за импрегнирање матичних пчела. Или, како Хопкинс каже: „Они лете гениталијама. Не сакупљају нектар; не сакупљају полен. Једино што раде је пар. "

Он преферира снимање беспилотних летелица током лета, када се враћају из својих свакодневних покушаја спаривања с краљицом. Између 13 и 17х - време њиховог лета - поставља мрежасте екране испред улаза у кошнице. Пчеле раднице су довољно мале да би се пробиле кроз екране и вратиле се у своје пребивалиште, али дронови не могу. Док се држе за разделнике, Хопкинс креће у акцију, скупљајући пчеле без ишара у кавезе и постављајући их, једну по једну, под микроскоп.

Објашњава свој поступак: „Кад стегнете мужјака, ако је зрео, гениталије му искачу. А онда, плутајући на мало слузи, отприлике је један микрометар сјемена. "Нажалост, дронови у природи убацују толико крви и енергије да умиру након успјешног парења. А то Хопкинс опонаша у лабораторији: "Стиснемо их до места где умиру", каже он. Хопкинсу је потребно око сат времена да обради 300-500 дронова и напуни једну епрувету од 100 микролитара њиховом репродуктивном течношћу.

Следеће питање је, наравно: зашто? То је: зашто у свету научници сакупљају пчеларско семе?

Укратко, као заштита за будућност. "Могло би постојати јединствено и драгоцено [варијанте гена] које у овом тренутку можда нису приметно драгоцене", али би могло постати невероватно важно услед још непознате будуће претње, каже Хопкинс о генетском материјалу који сакупља. Већина сјемена је замрзнута, каталогизирана и похрањена у Форт Цоллинсу, гдје се нада да ће она остати одржива годинама, можда и деценијама, само чекајући да се одмрзне како би могла импрегнирати пчелињу пчелу далеко у будућности.

Или не тако далеко у будућности. Пчеле се већ суочавају са многим пријетњама: штеточинама и болестима, пестицидима и фунгицидима, исхраном и начином управљања колонијама, како у погледу пчеларства, узгоја, тако и генетике. На врху листе је паразитски грм зван Варроа деструцтор, који се размножава у пчелињим колонијама и живи до свог злобног имена усисавајући крв одраслих и развијајући личинке. Популација пчела је пустошила откад је први пут откривена у Сједињеним Државама 1987. године.

По бројкама је ситуација ужасна. Према Националној служби пољопривредне статистике УСДА, крајем 1940-их имали смо скоро 6 милиона управљаних кошницама у Сједињеним Државама. До 2008. тај се број смањио на нешто више од 2 милиона - и од тада остаје тамо. Семе које Хопкинс скупља тада би могло помоћи заштитити или чак проширити будуће генерације медоносних пчела - што значи очување милијарди долара пољопривредних култура и непроцењиво богатство биолошке разноликости за планету.

.....

Брандон Хопкинс скупља пчела семен_цредит Стеве Схеппард.јпг Брандон Хопкинс, напоран посао скупљања пчелињег сјемена. (Стеве Схеппард)

Док је у Сједињеним Државама око 4.000 матичних пчела, наш пољопривредни опрашивач је не-домородна пчела која потиче из јужне и југоисточне Азије. То је зато што су пчеле меду плодне и вишенаменске опрашиваче, каже Боб Данка, вођа истраживања америчке лабораторије УСДА Хонеи Бее из Батон Роугеа, у Луизијани. Док неке пчеле опрашују једну врсту биљке, пчеле се медом хране на преко 100 комерцијалних култура, пружајући услуге опрашивања у износу од скоро 3.000 долара по хектару.

У САД-у, пчеле са медом подносе "нешто попут 90 одсто опрашивања", објашњава Данка, а једна колонија просечно бележи летњу популацију од преко 60.000 пчела. "Остале пчеле не могу постојати у довољно великом броју да опраше огромне површине усева", каже он. Пчеле се такође могу премештати ван и ван различитих локација релативно лако, што је од суштинског значаја за усеве попут бадема, којима је потребно унакрсно опрашивање.

Између фебруара и марта сваке године, 80 до 90 процената доступних комерцијалних пчела у земљи - око 1, 8 милиона колонија - превози се у Калифорнију да опраши цвеће бадема. Али ту се рад не завршава. Ове пчеле током целе године се користе за свој рад, пише Феррис Јабр у часопису Сциентифиц Америцан :

„Након цвјетања бадема, неки пчелари одводе своје пчеле на воћњаке трешње, шљиве и авокада у Калифорнији, воћњаке јабука и трешања у држави Васхингтон. Долазећи летње време, многи пчелари крећу на исток према пољима луцерке, сунцокрета и детелине у Северној и Јужној Дакоти, где пчеле производе највећи део свог меда током године. Остали пчелари посећују тиквице у Тексасу, клементине и мандарине на Флориди, бруснице у Висконсину и боровнице у Мичигену и Мејну. Дуж пчелара на источној обали опрашују се јабукама, трешњама, тиквама, брусницама и разним поврћем. До новембра пчелари почињу премештати своје колоније у топле крајеве да би сачекали зиму: Калифорнија, Тексас, Флорида, па чак и подруми кромпира под контролом температуре Идаха. "

Међутим, ово превелико ослањање на пчелињи рад има своје опасности. „Ми смо се у Северној Америци сликали у овом углу помоћу медоносних пчела због савремених пољопривредних пракси и наше потребе да ефикасно производимо велике количине усева“, каже Данка. А посао почиње да подвлачи пчеле: "Притисак на њих је врло стваран и чини се да постаје све гори."

Данас бисте ове пчеле могли сматрати потпуно зависним од људи. „Када су гриње Варроа дошле у САД, он је елиминисао 99 одсто дивље популације медоносних пчела“, каже Хопкинс. "Неки кажу да сада нема дивљих медоносних пчела јер не могу преживети без људске интервенције. Они су попут домаће врсте."

Тај однос зависних код људи открива се у променама у исхрани пчела. Пчеле су баш попут нас: За успевање им је потребна разнолика исхрана. Како су наше дијете постале мање разнолике, тако је и њихова. Експанзија индустријализоване пољопривреде и пораст монокрупа узгајаних у монокултури значи да постоји мало разноликости у биљкама из којих пчеле потичу полен и нектар. Станишта на којима се хране су се претворила у оно што Марла Спивак, професорка ентомологије на Универзитету у Миннесоти, описује као "пустињске намирнице".

Изазов се погоршава, објашњава Спивак у разговору за ТЕД из 2012. године, конвергенцијом понуде и потражње. У исто време доживљавамо пад популације пчела, такође растемо све већи број култура који се на њих ослањају. У последњих пола века, каже она у свом говору, „дошло је до повећања производње усева за 300 одсто за које је потребно опрашивање пчела.“ Само прошле године, амерички пчелари изгубили су око 40 одсто својих пчелињих заједница.

.....

Криоконзервиране епрувете сјемена пчеле чуване у НЛГРП_цредит Симран Сетхи.јпг Крио конзервиране епрувете сперме меда пчеле чуване у УСДА-овом центру за генетско очување у Форт Цоллинсу, Колорадо. (Симран Сетхи)

Због тога је 2016. године служба за пољопривредна истраживања УСДА одлучила да у своју колекцију Форт Цоллинс дода сјемену меда пчела која такође чува низ других материјала - од семенки и стабљика до животињске крви и ембриона - који су неопходни за одржавање наше домаће хране снабдевање. „То је део [нашег] одговора на текућу кризу са којом се пчелари у земљи суочавају“, написала је институција у свом мрежном посту најављујући покретање.

Мушкарац задужен за гламурозан посао сакупљања сперме? Брандон Хопкинс.

Током 2008. године, модерни сакупљач сперме пчела меда завршио је магистарски рад на Универзитету Источни Вашингтон фокусирајући се на репродуктивну биологију жаба и мишева. Када је Хопкинс сазнао за изазове са којима се сусреће пчелиња популација, одлучио је да истражи методу која се користи за очување сперме крава и других животиња: криогено замрзавање. Традиционално су узорци пчелиње семе извађени, чувани на собној температури и одржавани у животном стању око две недеље.

„Никад нисам видео кошницу медоносних пчела, “ каже Хопкинс. „Али, срећом, мој саветник господара [довољно] је радио у сисарском свету - са говеда, овцама и козама и свим тим стварима - и рекао је:„ То не мора бити савршено, то једноставно мора радити . ' Уместо да чекамо да добијемо савршен систем, ми смо ишли напред и то смо урадили. "

У ствари, објашњава Хопкинс, кренули су у замрзавање сперме пчелињег пчела упркос чињеници да су у једном од последњих радова написаних о крио конзервацији из 1980-их наведени резултати нису довољно добри и да би истраживачи требало да престану да се баве тим начином складиштења. Ипак, Хопкинс је извадио једну капиларну епрувету сперме (100 микролитара), замрзнуо је и имао „прилично добар успех“.

То се догађало у исто време када је истраживач Стеве Схеппард, шеф лабораторија за молекуларну систематику Апис ВСУ-а, био на терену, прикупљајући свежи материјал исте сорте. Те године добио је једину дозволу коју је издао УСДА за увоз семена из глобалне пчелиње популације у Сједињене Државе. Ти узорци су постали темељ оног што је постала највећа колекција пчелињих плазми у свету, која се чува на ВСУ и садржи подврсте рођене у Европи, западној Азији и централној Европи.

Схеппард је потом постао Хопкинсов докторски саветник, и њих двојица су започели заједничко путовање, прикупљајући пчеларско семе и замрзавајући га на лицу места. Рад је имао јединствене изазове. "Проблем са свежом семенком је што га добијете само једним убодом", објашњава Хопкинс. „То је скупо и дуготрајно прикупљање у иностранству. Тада га користите и можда ћете имати краљицу која чак не производи потомство. "

Али такође се исплатило: Хопкинс каже да је материјал сакупљен и замрзнут пре пет година "исти као да је био замрзнут пет дана."

На питање да ли је икада замислио ово као своје животно дело, Хопкинс је био јасан: „Не. Сигурно не. “Али он види невероватну вредност у раду који ради. "Супер ствар у вези са укључивањем крио конзервације у узгој пчела је та што ће нам омогућити узгајање кроз простор и време", рекао је Схеппард у е-поруци. „Генетику можемо пронаћи годинама након што је смештена у складиште. Дакле, можете замислити да бисмо 2030. године могли пребацити пчеле на материјал из 2015. који смо [складиштили] у резервоару за течни азот. "

И зато је важно сачувати материјал који је комерцијално одржив и разнолик. „Иако заиста не мислим да ћемо изненада изгубити све своје пчеле и треба да уђемо у ову замрзнуту залиху да бисмо поново преселили планету пчелама, превише је лоше да то нисмо радили пре, рецимо, Дошле су гриње ", каже Хопкинс. „Изгубили смо огромну количину генетске разноликости у америчкој популацији коју стварно не можемо вратити јер нисмо имали замрзнути материјал.“

Да се ​​вратимо на тај ниво различитости, каже, треба још посла. „Медоносне пчеле су сада домаћа пољопривредна врста“, каже Хопкинс. „Потребно им је исто истраживање и пажња које, на пример, добија стока. Било би сјајно када би их боље препознали - у очувању, техникама узгоја, селекцији, све [потребно је] да се оне побољшају. "

Да ли је кључ за уштеду опрашивача ... медени пчелињи семе?