Ensimmäinen kysymys, jonka kaikki haluavat tietää, on: miten?
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka suojata paikallisia pölyttäjiäsi kymmenellä helppolla tavalla
- Sisällä Colorado-holvia, joka pitää suosikki ruokiasi kuolematta
"Olen yllättynyt, että kesti niin kauan kysyä", Brandon Hopkins sanoo nauraen. 35-vuotias entomologi valmistelee näytteitä lähetettäväksi USDA: n maatalouden tutkimuspalvelun geenivarojen säilyttämistä käsittelevään kansalliseen laboratorioon Fort Collinsissa, Coloradossa. Laitos on tarkoitettu ruokatarjonnan varmistamiseen keräämällä geenimateriaalia maatalouslajeista. "Puristat melkein vain heidät, ja tavara hyppää ulos", hän sanoo.
Hopkins on Washingtonin osavaltion yliopiston mehiläishoitajan mehiläishoitaja ja laboratoriopäällikkö, ja hänelle viitatut ”tavaraa” on mehiläisten siemenneste.
Kyllä, siemenneste. Hopkins viettää suuren osan ajastaan käymällä mehiläishoitajissa ja kerätäkseen siemennestettä droneista, uroshunaja mehiläisistä, joita esiintyy pääasiassa kuningatar mehiläisten kyllästämiseksi. Tai, kuten Hopkins toteaa: ”He lentävät sukuelimiä. He eivät kerää nektaria; he eivät kerää siitepölyä. Ainoa mitä he tekevät, on perämies. ”
Hän mieluummin kaapata drooneja lennon aikana, kun he ovat matkalla takaisin päivittäisistä yrityksistään pariutua kuningatar kanssa. Hän asettaa silmäsuojukset pesän sisäänkäyntien edelle kello 13–17 - heidän lentoaikanaan. Työläiset mehiläiset ovat riittävän pieniä päästäkseen näytöiden läpi ja takaisin asumiseensa, mutta droonit eivät voi. Kun he takertuvat jakajaan, Hopkins lähtee toimintaan, keräämällä tyhjimmät mehiläiset häkeihin ja sijoittamalla ne yksi kerrallaan mikroskoopin alle.
Hän selittää prosessinsa: ”Kun puristat urosta, jos hän on kypsä, hänen sukupuolielintensa tulee esiin. Ja sitten kelluu hiukan limaa, on noin mikrolitra siemennestettä. ”Valitettavasti luonteeltaan droonit lisäävät lisää verta ja energiaa lisääntymiseen, että kuolevat onnistuneen pariutumisen jälkeen. Ja tätä Hopkins jäljittelee laboratoriossa: "Puristamme heidät siihen pisteeseen, missä he kuolevat", hän sanoo. 300-500 dronin käsittely ja Hopkinsin käsittely kestää noin tunnin, ja yhden 100 mikrolitran putken täyttäminen lisääntymisnesteellä.
Seuraava kysymys on tietenkin: miksi? Toisin sanoen: miksi tutkijat keräävät maailmassa mehiläisten siemennestettä?
Lyhyesti sanottuna, kuten tulevaisuuden suojaus. "Voi olla ainutlaatuisia ja arvokkaita [geenivariantteja], jotka eivät ehkä ole huomattavan arvokkaita tässä vaiheessa", mutta joista voi tulla uskomattoman tärkeitä vielä tuntemattoman tulevaisuuden uhan edessä, Hopkins sanoo keräämästään geenimateriaalista. Suurin osa siemennesteestä on jäädytetty, luetteloitu ja varastoitu Fort Collinsissa, missä toivotaan olevan se elinkelpoinen vuosia, ehkä vuosikymmeniä, odottaen vain sulamista, jotta se kylläisi hunaja-mehiläisen kauas tulevaisuudessa.
Tai ei niin pitkälle tulevaisuuteen. Mehiläisten mehiläisillä on jo runsaasti uhkia: tuholaisia ja tauteja, torjunta-aineita ja sienitautien torjuntaa, ravitsemusta ja pesäkkeiden hoitamistapaa niin mehiläishoidon, kasvattamisen kuin genetiikankin suhteen. Luettelon kärjessä on Varroa destructor -niminen nimeltään loinen punkki, joka lisääntyy hunaja mehiläispesäkkeissä ja elää pahaen nimensä varassa imemällä aikuisten verta ja kehittämällä toukkia. Se on tuhonnut mehiläispopulaatioita siitä lähtien, kun se havaittiin ensimmäisen kerran Yhdysvalloissa vuonna 1987.
Numeroiden mukaan tilanne on huono. USDA: n kansallisen maataloustilastopalvelun mukaan meillä oli 1940-luvun lopulla Yhdysvalloissa lähes 6 miljoonaa hoidettua mehiläispesää. Vuoteen 2008 mennessä määrä laski hieman yli 2 miljoonaan - ja on pysynyt siellä siitä lähtien. Hopkinsin keräämä siemenneste voisi sitten auttaa suojelemaan tai jopa laajentamaan tulevia mehiläisten sukupolvia - mikä tarkoittaa miljardien dollarien turvaamista maatalouskasveissa ja arvioimatonta luonnon monimuotoisuuden rikkautta planeetalla.
.....
Brandon Hopkins, ahkera kerätäkseen mehiläisnestettä. (Steve Sheppard) Vaikka Yhdysvalloissa asuu noin 4000 kotoperäistä mehiläistä, valituksi maatalouden pölyttäjäksi on syntyperäinen hunaja mehiläinen, joka on kotoisin Etelä- ja Kaakkois-Aasiasta. Tämä johtuu siitä, että mehiläiset ovat tuottavia ja monikäyttöisiä pölyttäjiä, sanoo Bob Danka, USDA Honey Bee Lab -yrityksen tutkimusjohtaja Baton Rougessa, Louisiana. Vaikka jotkut mehiläiset pölyttävät yhtä kasvilajia, hunaja mehiläiset rehuvat yli 100 kaupallisessa kasvussa ja tuottavat lähes 3000 dollarin arvoisia pölytyspalveluita hehtaaria kohti satoa kohti.
Yhdysvalloissa hunaja mehiläiset käsittelevät "jotain 90 prosenttia pölytyksestä", Danka selittää. Yksi siirtomaa on keskimääräinen kesämäärä, joka ylittää 60 000 mehiläistä. "Muita mehiläisiä ei voi olla tarpeeksi suuria määriä pölyttämään suuria kasvustoja", hän sanoo. Mehiläisiä voidaan myös siirtää eri paikoista sisään ja ulos suhteellisen helposti, mikä on välttämätöntä ristipölyttämistä vaativien mantelien kaltaisille viljelykasveille.
Kunkin vuoden helmikuun ja maaliskuun välisenä aikana 80-90 prosenttia maan käytettävissä olevista kaupallisista mehiläisistä - noin 1, 8 miljoonaa pesäkettä - kuljetetaan Kaliforniaan mantelekukkien pölyttämiseksi. Mutta työ ei lopu siihen. Näitä mehiläisiä käytetään työhön ympäri vuoden, kirjoittaa Ferris Jabr Science American :
”Mantelin kukinnan jälkeen jotkut mehiläishoitajat vievät mehiläisiä kirsikka-, luumu- ja avokadotarhoihin Kaliforniassa ja omena- ja kirsikkapuutarhoihin Washingtonin osavaltiossa. Kesäaikana monet mehiläishoitajat suuntautuvat itään sinimailanen, auringonkukkien ja apilapelloon Pohjois- ja Etelä-Dakotassa, joissa mehiläiset tuottavat suurimman osan vuoden hunajastaan. Muut mehiläishoitajat vierailevat piikkipinnoissa Texasissa, klementiinit ja mandariinit Floridassa, karpaloita Wisconsinissa ja mustikoita Michiganissa ja Maineessa. Koko itärannikko muuttolintujen mehiläishoitajat pölyttävät omenoita, kirsikoita, kurpitsaita, karpaloita ja erilaisia vihanneksia. Marraskuuhun mennessä mehiläishoitajat alkavat siirtää pesäkkeensä lämpimiin paikkoihin odottaakseen talvea: Kaliforniaan, Teksasiin, Floridaen ja jopa lämpötilavalvottuihin perunakellareihin Idahossa. "
Tällä yliherkkyydellä mehiläistyön suhteen on kuitenkin vaaroja. "Olemme Pohjois-Amerikassa maalanneet itsemme tähän nurkkaan käyttämällä mehiläisiä nykyaikaisten maatalouskäytäntöjen ja tarpeen tuottaa tehokkaasti suuria määriä satoa" vuoksi, Danka sanoo. Ja työ on alkamassa stressaa mehiläisiä: "Paine heihin on erittäin todellinen, ja se näyttää pahenevan."
Nykyään saatat ajatella näitä mehiläisiä täysin riippuvaisina ihmisistä. "Kun Varroa-punkit saapuivat Yhdysvaltoihin, se poisti 99 prosenttia hunaja-mehiläisten luonnonvaraisesta populaatiosta", Hopkins sanoo. "Jotkut sanovat, että nyt ei ole villihunaja mehiläisiä, koska he eivät selviä ilman ihmisen puuttumista. He ovat kuin kotieläinlaji."
Tämä yhteisriippuvainen suhde ihmisiin paljastuu mehiläisten ravitsemuksen muutoksissa. Mehiläiset ovat kuin me: He tarvitsevat monipuolista ruokavaliota menestyäkseen. Kun ruokavaliostamme ovat vähentyneet, niin on myös heidän. Teollistuneen maatalouden laajentuminen ja monokulttuurissa kasvatettujen monokroppien lisääntyminen tarkoittaa, että kasveissa, joista mehiläiset lähtevät siitepölyä ja nektaria, on vähän erilaisia. Niiden elinympäristöt, joista ne rehuvat, ovat muuttuneet Minnesotan yliopiston entomologian professori Marla Spivakin kuvaamiksi ”ruoka-aavikoiksi”.
Haaste pahenee, Spivak selittää vuoden 2012 TED-puheessa tarjonnan ja kysynnän lähentymisellä. Samanaikaisesti mehiläiskannat ovat vähentyneet, ja kasvattamme myös yhä enemmän kasveja, jotka luottavat niihin. Viimeisen puolen vuosisadan aikana hän sanoo puheessaan, että "mehiläisten pölyttämistä vaadittava kasvintuotanto on lisääntynyt 300 prosentilla." Juuri viime vuonna yhdysvaltalaiset mehiläistenhoitajat menettivät noin 40 prosenttia mehiläispesäkkeistään.
.....
Kylmäsäilytettyjen hunaja-mehiläisten siemennesteen putket, joita varastoidaan USDA: n geenisäilytyskeskuksessa Fort Collinsissa, Coloradossa. (Simran Sethi) Siksi USDA: n maatalouden tutkimuslaitos päätti vuonna 2016 lisätä mehiläisten siemennestettä Fort Collins -kokoelmaansa, joka myös varastoi joukon muita materiaaleja - siemenistä ja vartista eläinveriin ja alkioihin -, jotka ovat välttämättömiä kotimaisen ruuan ylläpitämisessä. toimittaa. "Se on osa [meidän] vastaustamme meneillään olevaan kriisiin, johon maan mehiläishoitajat joutuvat kohtaamaan", instituutti kirjoitti julkaisemisessaan julkaisemassaan online-postituksessa.
Mies sai tehtäväkseen kerätä siemennestettä? Brandon Hopkins.
Vuonna 2008 nykyajan hunaja mehiläisten siemennesteen keräilijä oli kääntämässä maisterin tutkinnon biologiasta Itä-Washingtonin yliopistossa keskittyen sammakoiden ja hiirten lisääntymisbiologiaan. Kun Hopkins sai tietää mehiläispopulaatioiden kohtaamista haasteista, hän päätti kuitenkin tutkia menetelmää, jota on käytetty lehmien ja muiden eläinten siemennesteen säilyttämiseen: kryogeeninen pakastaminen. Perinteisesti mehiläisiemennäytteet uutettiin, varastoitiin huoneenlämpötilassa ja pysyivät elinkykyisinä noin kaksi viikkoa.
"En ollut koskaan edes nähnyt mehiläispesää", Hopkins sanoo. "Mutta onneksi mestarin neuvonantaja oli [työskennellyt] riittävän kauan nisäkäsmaailmassa - nautojen, lampaiden ja vuohien ja kaiken muun kanssa - ja hän sanoi:" Sen ei tarvitse olla täydellistä, sen on vain toimittava .' Sen sijaan, että odotimme täydellisen järjestelmän saamista, menimme eteenpäin ja teimme sen. ”
Itse asiassa, Hopkins selittää, he aloittivat hunaja-mehiläisten siemennesteen jäädyttämisen huolimatta siitä, että yksi viimeisimmistä 1980-luvun kylmäsäilytykseen kirjoitetuista kirjoituksista ilmoitti, että tulokset eivät olleet riittävän hyviä ja että tutkijoiden olisi lopetettava tämän säilytystavan käyttäminen. Siitä huolimatta Hopkins uutti yhden kapillaariputken siemennestettä (100 mikrolitraa), jäädytettiin ja sillä oli ”melko hyvä menestys”.
Tämä tapahtui samaan aikaan, kun Washingtonin osavaltion yliopiston tutkija Steve Sheppard, WSU Apis Molecular Systematics Laboratoryn päällikkö, oli ulkona kentällä keräten saman lajikkeen tuoretta materiaalia. Tuona vuonna hänelle oli myönnetty ainoa USDA: n myöntämä lupa siemennesteen tuontiin maailmanlaajuisesta mehiläiskannasta Yhdysvaltoihin. Näistä näytteistä tuli pohja siitä, mistä on tullut maailman suurin mehiläisten itävyyskokoelma, jota varastoidaan WSU: ssa ja joka sisältää ala-, ala-, ala- ja alalajeja Euroopasta, Länsi-Aasiasta ja Keski-Euroopasta.
Myöhemmin Sheppardista tuli Hopkinsin tohtorintutkija, ja he molemmat alkoivat matkustaa yhdessä kerätäkseen mehiläisnestettä ja jäädyttääkseen sen paikan päällä. Työssä oli ainutlaatuisia haasteita. "Tuoreen siemennesteen ongelma on, että saat vain yhden kuvan", Hopkins selittää. ”Kerääminen ulkomaille on erittäin kallista ja aikaa vievää. Sitten käytät sitä ja sinulla voi olla kuningatar, joka ei edes tuottaa jälkeläisiä. ”
Mutta se maksoi myös: Hopkinsin mukaan viisi vuotta sitten kerätty ja pakastettu materiaali on ”sama kuin jos se olisi ollut viisi päivää pakastettu”.
Kysyttäessä, kuvitteliko hän koskaan tätä elämätyöksi, Hopkins oli selvä: ”Ei. Varmasti ei. ”Mutta hän näkee uskomattoman arvon tekemässään työssä. "Jäähtyä asia kylmäsäilytyksen sisällyttämisessä mehiläistuotteeseen on, että se antaa meille mahdollisuuden kasvattaa avaruuden ja ajan yli", Sheppard sanoi sähköpostissa. ”Voimme hakea genetiikan vuosia sen jälkeen, kun se on asetettu varastoon. Joten voit kuvitella, että voimme vuonna 2030 siirtää mehiläiset takaisin vuodesta 2015 lähtien materiaaliin, jonka olemme [varastoineet] nestemäisen typpisäiliöön. "
Siksi on tärkeää säilyttää materiaali, joka on sekä kaupallisesti kannattavaa että monipuolista. "Vaikka en todellakaan usko, että menetämme yhtäkkiä kaikki mehiläisemme ja meidän on käytettävä tätä jäädytettyä kantaa asuttamaan planeetta uudelleen mehiläisten kanssa, on pahaa, että emme ole tehneet tätä aikaisemmin, sanoisin: Varroa-punkit tulivat ”, Hopkins sanoo. "Menetimme valtavan määrän geneettistä monimuotoisuutta Yhdysvaltojen väestöstä, jota emme oikeasti pääse takaisin, koska meillä ei ollut jäädytettyä materiaalia."
Hänen mukaansa palaamiseksi tuolle monimuotoisuuden tasolle on vielä tehtävää. "Mehiläiset ovat nyt kotimainen maatalouslaji", Hopkins sanoo. ”He tarvitsevat saman tutkimuksen ja huomion, jota esimerkiksi karja saa. Olisi hienoa, jos heidät tunnustettaisiin paremmin - säilyttämisessä, jalostustekniikoissa ja valinnassa - kaikki niiden parantamiseen tarvittava. "
