Maailmalla on vakava mehiläisongelma, eikä sellainen, johon liittyy pienten hyönteisten toivomatonta sumintaa ulkona piknikillä: Mehiläiset kuolevat pelottavalla nopeudella (amerikkalaiset maanviljelijät menettivät 31 prosenttia mehiläispesäkköstään talvella 2012/2013), eikä kukaan tietää miksi. Se on valtava asia jokaiselle, joka nauttii ruoasta, koska mehiläiset ovat maailman tärkein kaupallinen pölyttäjä - Yhdistyneiden Kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestön arvion mukaan 100 sadosta, jotka tuottavat 90 prosenttia maailman ruoasta, 71 näistä on mehiläispölytys. . Hävitä mehiläiset, ja supermarketimme tuottavat käytävät voisivat näyttää melkein karu.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka kukat muuttivat maailmaa ekosysteemistä taidegallerioihin
- Tämä uusi mehiläisten siittiöpankki voi auttaa torjumaan siirtomaisten romahtamishäiriötä
- Myös amerikkalainen kimalainen kaatuu
- Mehiläisten salainen elämä
Mehiläiset ovat yleisimmin pölyttäjiä, jota käytetään kaupallisessa maataloudessa yksinkertaisesta syystä: Ihmiset hallitsevat niitä ja manipuloivat niitä helposti. Mehiläiset ovat sosiaalinen hyönteinen, mikä tarkoittaa, että ne muodostavat ja elävät suurissa, hyvin organisoiduissa ryhmissä. Viljelijät voivat hyödyntää tätä hyödyntämällä houkuttelemalla ja pitämällä suuria mehiläispopulaatioita käsillä; mehiläisiä voidaan myös kuljettaa koko tilalla ja vapauttaa suuria määriä viljelijän tahdolla. Näistä syistä mehiläisten osuus on 80 prosenttia hyönteisten pölytyksestä maatalouskasveissa.
Mutta mehiläiset eivät ole ainoita mehiläisiä pölytyspelissä - eivätkä ne ole välttämättä tehokkaimpia. Mehiläisiä on yli 20 000, ja heistä 4000 on kotoisin Pohjois-Amerikasta (mehiläinen ei ole yksi niistä). Nämä kotoperäiset pölyttäjät ovat - joissain olosuhteissa - tosiasiallisesti parempia pölyttäjiä kuin mehiläiset, mutta niitä on vaikeampi hallita. "Viime vuoden aikana on tehty paljon tutkimusta, joka käsittelee luonnonvaraisia mehiläisiä ja niiden vaikutusta pölytykseen - monissa järjestelmissä luonnonvaraiset mehiläiset lisäävät pölytystä, joka tapa, jolla mehiläiset ovatnistuivat mehiläisten tavoin", selittää apulaisprofessori Hannah Burrack. Pohjois-Carolinan osavaltion yliopistossa (NCSU).
Aiemmin tänä vuonna ryhmä mehiläistutkijoita julkaisi tutkimuksen tieteessä, joka yhdisti mehiläisten biologisen monimuotoisuuden parannettuihin satoihin - biologinen monimuotoisuus on eräänlainen vakuutussopimus elintarvikejärjestelmämme kannalta. Mutta koska luonnonvaraisia mehiläisiä ei hallita yhtä helposti kuin hunaja mehiläisiä, viljelijät saattavat olla epäröivät julistaa käytäntöjä, jotka johtavat kotoperäisiä pölyttäjiä pellolleen.
Nyt Burrackin ja hänen NCSU: n kollegoidensa tekemä uusi tutkimus viittaa siihen, että pölyttäjien monimuotoisuuden lisäämisellä voi olla enemmän kuin hyötyä viljelijän satoista - se voisi hyödyttää heidän lopullista tulostaan korvaamaan alkuperäiset investoinnit biologisen monimuotoisuuden lisäämiseen, mikä tekee ponnistelusta sen arvoista. . Tutkimus julkaistiin tänään avoimessa julkaisussa PLOS ONE.
"Kiinnostus laboratorioini kohtaan tätä hanketta kohtaan kasvoi noiden viljelijöiden vuorovaikutuksesta", Burrack toteaa. "He halusivat tietää, kuka heidän pölyttäjiensä oli ja kuinka he olivat vuorovaikutuksessa ja hyötyivät potentiaalisesti sadoistaan."
NSCU: n mehiläinenbiologi David Tarpyn rinnalla Burrack ja muut mittasivat mehiläisten biologisen monimuotoisuuden vaikutusta tärkeään Pohjois-Carolinan satoon: mustikoihin. He valitsivat useita kaupallisia mustikkatiloja, joihin he vierailivat kerran viikossa kukintakaudella kahden vuoden ajan. Ennen kukintakauden alkamista tutkijat sijoittivat häkit tietyn määrän oksien päälle - kontrolliryhmään - pitääkseen pölyttäjät väliaikaisesti poissa. Kukintakauden aikana (neljästä viiteen viikkoa) tutkijat kulkivat rivejä tietyn ajanjakson ajan laskemalla ja tunnistamalla läsnä olevat mehiläistuotteet - he löysivät viisi erillistä ryhmää: mehiläiset, kimalaiset, kaakkois mustikka mehiläisiä, kirvesmiehiä ja pieniä kotoperäisiä mehiläisiä.
Sitten he altistavat säännöllisesti häkkiin nousseet oksat pölyttäjille yhdellä kolmella tavalla: he poistaisivat oksan kotelon ja sallivat nykyisten pölyttäjien käydä tietyn ajanjakson ajan (avoin pölytys), he paljastaisivat oksan vain yhdelle mehiläislajille testata mehiläisen tehokkuus käyntikohtaisesti (yhden vierailun pölytys) tai he vain pitäisivät oksan peitetyllä, testaamalla kuinka paljon pölytystä voisi tulla tietyn pensaan kukista, jotka ovat itse pölyttäneet (suljettu pölytys).
Hunaja mehiläinen pölyttää mustikkakukan Arkansasissa. (© Bill Barksdale / AgStock Images / Corbis) Viisikymmentä päivää kukinta-ajan jälkeen tutkijat palasivat tiloille ja keräsivät mustikat, jotka olivat seurausta avoimesta, yhden vierailun tai suljetun pölytyksen kokeista. Koska ryhmä tarkasteli lisääntyneen biologisen monimuotoisuuden vaikutusta viljasatoihin, he tarkastelivat erityisesti avoimen pölytyksen tuloksia aikoina, jolloin he olivat lukeneet mehiläislajien runsauden tietyllä tilalla.
"Jos meillä oli suurempi määrä villiä mehiläisiä, suurempi määrä näitä funktionaalisia ryhmiä, näimme lisääntyvän noin 3, 66 siementä marjaa kohti", Burrack selittää. "Ja mustikoiden hieno asia on se, että siementen lukumäärä liittyy suoraan marjojen kokoon, joten voisimme yhdistää sen johonkin, mikä on taloudellisesti merkityksellistä viljelijöille." Toisin sanoen, enemmän pölytystä erityyppisten mehiläisten kautta johtaa siihen, että marjat tuottavat enemmän siemeniä, mikä johtaa lopulta rasvaisempiin, raskaampiin marjoihin.
Käyttämällä hintaa, jonka viljelijät ovat asettaneet mustikoilleen puntaa kohden, tekijät havaitsivat, että jos kaksi erilaista mehiläislajia pölyttäisi mustikoita, maatilalla olisi 311 dollarin sadon sato hehtaarilta; kolmelta mehiläislajilta se olisi 622 dollaria; neljälle, 933 dollaria, ja niin edelleen. Koska tutkijat havaitsivat vain viisi erillistä lajia, he eivät voi spekuloida biologisen monimuotoisuuden vaikutuksista yli viiden - mutta he olettavat, että suhde lopulta tasoittuu (ja lisätyt lajit eivät enää tarkoita suurempia marjoja), mutta he eivät saavuttaneet sitä kynnys luonnollisesti tutkimuksessa. Burrack ja hänen kollegansa laskivat kaiken, että jokaisesta ylimääräisestä lajista Pohjois-Carolinan mustikkateollisuus voisi odottaa lisäävän 1, 4 miljoonaa dollaria sadonkorotusta.
"Voisimme laittaa taloudellisen arvon näihin kotoperäisiin mehiläisiin liittyvään potentiaaliseen arvoon, mikä on todella hyödyllistä, koska seuraava askel, jota haluamme tarkastella, on, kuinka voit lisätä monimuotoisuutta", Burrack sanoo. "Kaupallisen viljelijän kannalta yksi heille tärkeä näkökohta on siitä, korvataanko sadon arvon nousu käytänteet, joita he voivat tehdä monimuotoisuuden lisäämiseksi."
Joten miksi monimuotoinen mehiläisten ryhmä luo parempia satoja? Tässä on pari tekijää. Ensinnäkin: "Kukka on herkkä lannoitukselle 1-2 päivän ajan (toisin kuin ihmismunat), joten se ei sulje uusien siementen muodostumista yhden mehiläisen käydessä. Tämä tarkoittaa, että useat mehiläiset osallistuvat yhden hedelmän pölyttämiseen", Burrack toteaa.
Mutta miksi useiden saman lajin mehiläisten (esimerkiksi hedelmät oksista, jotka on seulottu yhden vierailun pölytykseen), ei voida auttaa marjojen muodostumisessa rasvoiksi kuin avoimen pölytyksen aikana syntyneiden marjojen? Kirjoittajat spekuloivat, että eri lajit menestyvät eri sääolosuhteissa - esimerkiksi mehiläiset toimivat parhaiten rauhallisin, lämpiminä, aurinkoisina päivinä, kun taas kaakkoinen mustikka mehiläinen voi toimia huonolla säällä. Pohjois-Carolinassa, jossa sää kukintakaudella on uskomattoman vaihtelevaa, auttaa mehiläisten monimuotoisuus, jotta he voivat aina olla pölyttäviä, sadetta tai paistaa. Tutkijat spekuloivat myös, että sää ei ehkä ole ainoa asia, joka vaikuttaa mehiläisiin - eteenpäin he haluavat testata, voisiko maatalouden hoitomenetelmillä olla myös erilaisia vaikutuksia eri mehiläislajeihin.
Koska ilmastomuutos vaikuttaa sääkuvioihin ja tekee äärimmäisistä sääistä todennäköisempiä, mehiläisten monimuotoisuus, joka voi toimia vaihtelevissa sääolosuhteissa erilaisissa viljelyjärjestelmissä, voisi olla suuri lisä viljelijöille. Lisää luonnonvaraisten ja villien mehiläisten lisäämiseen maataloudelle saattaa olla vahva taloudellinen hyöty, mutta se ei ole helppo siirtyminen. Yhden osalta myös luonnonvaraisten villitarhojen populaatiot ovat pudonneet - selkärangattomien villieläinten säilyttämiseen keskittyneen voittoa tavoittelemattoman Xerces-seuran analyysi viittaa siihen, että sukupuutto uhkaa 30 prosenttia Amerikan alkuperäisistä kimalaisista kimalaisista. Alkuperäisiä luonnonvaraisia mehiläisiä on myös vaikeampi hallita, ja käytännöt, jotka voivat edistää niiden selviytymistä - kuten muun kuin sadonkorjuisen elinympäristön istuttaminen - vievät arvokasta maata ja aikaa.
Mutta kuten NCSU: n tutkimus osoittaa, maanviljelijöillä saattaa olla taloudellinen syy investoida biologiseen monimuotoisuuteen. Lisäksi monipuolisempi pölyttäjien ryhmä on sietokykyisempi ryhmä ihmisen ja luonnon häiriöitä vastaan, joten pölyttäjien biologisen monimuotoisuuden lisääminen voi tuottaa maanviljelijöille paitsi lyhyellä aikavälillä lisäämällä satoa, myös pitkällä tähtäimellä suojaamalla sään, maankäytön tai tautien aiheuttamat maatalouden häiriöt.
"Eri mehiläiset tekevät erilaisia asioita", Burrack selittää. "Monimuotoinen mehiläisyhteisö on ehkä monin tavoin vakaampi kuin yhteisö, jota hallitsee yksi laji."
