Świat ma poważny problem z pszczołami, a nie taki, który wiąże się z niepożądanym brzęczeniem małego owada na pikniku na świeżym powietrzu: pszczoły miodne umierają z przerażającą szybkością (amerykańscy farmerzy stracili 31 procent swoich kolonii pszczół miodnych w zimie 2012/2013) i nie wiadomo dlaczego. To ogromny problem dla każdego, kto lubi jedzenie, ponieważ pszczoły miodne są najważniejszym komercyjnym zapylaczem na świecie - Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa szacuje, że na 100 upraw, które wytwarzają 90% światowej żywności, 71 z nich jest zapylanych przez pszczoły . Strać pszczoły miodne, a nawozy produkcyjne naszych supermarketów mogą wygląda prawie jałowa.
powiązana zawartość
- Jak kwiaty zmieniły świat, od ekosystemów po galerie sztuki
- Ten nowy bank nasienia dla pszczół miodnych może pomóc w walce z zaburzeniami zapaści kolonii
- American Bumblebee Is Crashing, Too
- Sekretne życie pszczół
Pszczoły miodne są najbardziej rozpowszechnionym zapylaczem stosowanym w rolnictwie komercyjnym z prostego powodu: Łatwo nimi zarządzają i którymi manipulują ludzie. Pszczoły miodne są owadami społecznymi, co oznacza, że tworzą się i żyją w dużych, dobrze zorganizowanych grupach. Rolnicy mogą to wykorzystać, nakłaniając i utrzymując pod ręką duże populacje pszczół miodnych; pszczoły miodne mogą być również pakowane na terenie gospodarstwa i wypuszczane w dużych ilościach według woli rolnika. Z tych powodów pszczoły miodne odpowiadają za 80 procent zapylania owadów w uprawach rolnych.
Ale pszczoły miodne nie są jedynymi pszczołami w grze zapylającej - niekoniecznie są też najbardziej skuteczne. Istnieje ponad 20 000 gatunków pszczół, a 4 000 z nich pochodzi z Ameryki Północnej (pszczoły miodnej nie jest jednym z nich). Te rodzime zapylacze są - w niektórych warunkach - faktycznie lepszymi zapylaczami niż pszczoły miodne, ale trudniej je kontrolować. „W ubiegłym roku przeprowadzono wiele badań dotyczących dzikich pszczół i ich wkładu w zapylanie - w wielu systemach dzikie pszczoły zwiększają zapylanie w sposób, w jaki nie radzą sobie pszczoły takie jak pszczoły miodne” - wyjaśnia Hannah Burrack, profesor nadzwyczajny na North Carolina State University (NCSU).
Na początku tego roku grupa naukowców zajmujących się pszczołami opublikowała badanie Science, łączące różnorodność biologiczną pszczół z lepszymi plonami roślin - różnorodność biologiczna stanowi rodzaj polisy ubezpieczeniowej dla naszego systemu żywności. Ale ponieważ dzikie pszczoły nie są tak łatwo zarządzane jak pszczoły miodne, rolnicy mogą wahać się przed wprowadzeniem praktyk, które przyciągnęłyby rodzimych zapylaczy na ich pola.
Teraz nowe badania przeprowadzone przez Burrack i jej współpracowników z NCSU sugerują, że zwiększenie różnorodności ich zapylaczy może przynieść więcej niż korzyść z uprawy rolnika - może to przynieść korzyści na tyle, że zrównoważy początkową inwestycję w zwiększenie różnorodności biologicznej, czyniąc wysiłek wartym tego . Badanie zostało opublikowane dzisiaj w ogólnodostępnym czasopiśmie PLOS ONE.
„Zainteresowanie moim laboratorium tym projektem wynikało z interakcji między hodowcami” - zauważa Burrack. „Chcieli wiedzieć, kim są ich zapylacze i jak oddziałują na siebie i potencjalnie przynoszą korzyści ich uprawom”.
Burrack i inni wraz z Davidem Tarpy, biologiem pszczół miodnych w NSCU, mierzyli wpływ różnorodności biologicznej pszczół na ważne rośliny z Północnej Karoliny: jagody. Wybrali szereg komercyjnych gospodarstw z jagodami, które odwiedzali raz w tygodniu w okresie kwitnienia przez dwa lata. Przed rozpoczęciem sezonu kwitnienia naukowcy umieścili klatki nad wybraną liczbą gałęzi - grupą kontrolną - aby tymczasowo trzymać zapylacze. W okresie kwitnienia (okres czterech do pięciu tygodni) naukowcy przechodzili przez rzędy przez określony czas, licząc i identyfikując gatunki obecnych pszczół - znaleźli pięć różnych grup: pszczoły miodne, trzmiele, południowo-wschodnia jagodowe pszczoły, pszczoły stolarskie i małe rodzime pszczoły.
Następnie regularnie wystawiali oddziały zamknięte w klatce na zapylacze na jeden z trzech sposobów: odsadzały gałąź i pozwalały obecnym zapylaczom na wizytę przez określony czas (otwarte zapylenie), wystawiały oddział tylko na jeden gatunek pszczoły w celu przetestowania wydajności tej pszczoły na podstawie wizyty (zapylenie podczas pojedynczej wizyty) lub po prostu utrzymywali przykrytą gałąź, sprawdzając, ile zapylenia może pochodzić z zapylających się kwiatów konkretnego krzewu (zapylanie zamknięte).
Pszczoła miodna zapyla kwiat borówki amerykańskiej w Arkansas. (© Bill Barksdale / AgStock Images / Corbis) Pięćdziesiąt dni po okresie kwitnienia naukowcy wrócili na farmy i zebrali jagody, które powstały w wyniku eksperymentów z zapylaniem otwartym, pojedynczej wizyty lub zapylaniem zamkniętym. Ponieważ grupa badała wpływ zwiększonej różnorodności biologicznej na plony, w szczególności przyjrzeli się wynikom otwartego zapylania w czasach, gdy policzyli obfitość gatunków pszczół w danym gospodarstwie.
„Gdybyśmy mieli większą liczbę dzikich pszczół, większą liczbę tych grup funkcjonalnych, zaobserwowaliśmy wzrost o około 3, 66 nasion na jagodę”, wyjaśnia Burrack. „Fajną rzeczą w jagodach jest to, że liczba nasion odnosi się bezpośrednio do wielkości jagód, więc możemy to odnieść do czegoś, co jest ekonomicznie ważne dla hodowców”. Innymi słowy, większe zapylenie przez różne rodzaje pszczół prowadzi do tego, że jagody produkują więcej nasion, co ostatecznie prowadzi do grubszych, cięższych jagód.
Korzystając z ceny ustalonej przez rolników za funt za jagody, autorzy stwierdzili, że jeśli dwa różne gatunki pszczół zapylą jagody, farma osiągnie 311 USD plonów na hektar; dla trzech gatunków pszczół byłoby to 622 USD; za cztery, 933 USD i tak dalej. Ponieważ naukowcy zaobserwowali tylko pięć różnych gatunków, nie mogą spekulować na temat wpływu różnorodności biologicznej na więcej niż pięć - ale zakładają, że ostatecznie związek byłby płaski (a dodane gatunki nie oznaczałyby już większych jagód), ale nie osiągnęły tego próg naturalnie w badaniu. Mówiąc ogólnie, Burrack i jej koledzy obliczyli, że dla każdego dodatkowego gatunku przemysł jagodowy w Karolinie Północnej może spodziewać się dodatkowych 1, 4 miliona dolarów wzrostu wydajności.
„Moglibyśmy nadać wartość ekonomiczną potencjalnej wartości związanej z tymi rodzimymi pszczołami, co jest naprawdę pomocne, ponieważ następnym krokiem, na który chcemy spojrzeć, jest sposób na zwiększenie różnorodności” - mówi Burrack. „Dla hodowcy komercyjnego jednym z ważnych rozważań dla nich będzie to, czy praktyki, które mogą zastosować w celu zwiększenia różnorodności, zostaną zrównoważone przez wzrost wartości plonu”.
Dlaczego więc zróżnicowana grupa pszczół tworzy lepsze plony? W grę wchodzi kilka czynników. Po pierwsze: „Kwiat jest podatny na zapłodnienie przez 1-2 dni (w przeciwieństwie do ludzkich jaj), więc nie zatrzymuje formowania się nowych nasion po wizycie jednej pszczoły. Oznacza to, że wiele pszczół przyczynia się do zapylania jednego owocu”, Burrack notatki
Ale dlaczego wiele pszczół tego samego gatunku (na przykład owoce z gałęzi przesiewanych pod kątem zapylania podczas jednej wizyty) nie pomagają tworzyć jagód tak grubych, jak te wytwarzane przez otwarte zapylenie? Autorzy spekulują, że różne gatunki kwitną w różnych warunkach pogodowych - na przykład pszczoły miodne osiągają najlepsze wyniki w spokojne, ciepłe, słoneczne dni, podczas gdy południowo-wschodnia pszczoła jagodowa może pracować w niesprzyjających warunkach pogodowych. W Karolinie Północnej, gdzie pogoda w okresie kwitnienia jest niezwykle zmienna, pomaga mieć różnorodność pszczół, dzięki czemu zawsze można zapylać, padać lub świecić. Naukowcy spekulują również, że pogoda może nie być jedyną rzeczą, która wpływa na pszczoły - idąc naprzód, chcą sprawdzić, czy praktyki zarządzania rolnictwem mogą mieć również różne skutki dla różnych gatunków pszczół.
Ponieważ zmiany klimatu wpływają na wzorce pogodowe i zwiększają prawdopodobieństwo ekstremalnych warunków pogodowych, różnorodność pszczół, które mogą pracować w różnych warunkach pogodowych w różnych systemach hodowli, może być ogromnym bodźcem dla rolników. Dodanie większej liczby rodzimych i dzikich pszczół do rolnictwa może przynieść znaczne korzyści finansowe, ale nie jest to łatwe przejście. Z jednej strony spada także liczba rodzimych dzikich pszczół - analiza przeprowadzona przez Xerces Society, organizację non-profit zajmującą się ochroną dzikiej przyrody bezkręgowców, sugeruje, że 30% rodzimych trzmieli w Ameryce jest zagrożonych wyginięciem. Rodzimym dzikim pszczołom jest również trudniej zarządzać, a praktyki, które mogą sprzyjać ich przetrwaniu - takie jak sadzenie siedlisk nie-uprawnych - zabierają cenną ziemię i czas.
Ale, jak sugeruje badanie NCSU, rolnicy mogą mieć ekonomiczny powód do inwestowania w różnorodność biologiczną. Co więcej, bardziej zróżnicowana grupa zapylaczy jest grupą bardziej odporną na zakłócenia ludzkie i naturalne, więc zwiększenie różnorodności biologicznej zapylaczy może nie tylko przynieść korzyści rolnikom w perspektywie krótkoterminowej poprzez zwiększenie plonów, ale także w perspektywie długoterminowej poprzez ochronę przed zakłócenia rolnicze spowodowane przez pogodę, użytkowanie gruntów lub choroby.
„Różne pszczoły robią różne rzeczy” - wyjaśnia Burrack. „Zróżnicowana społeczność pszczół jest, być może na wiele sposobów, bardziej stabilna niż społeczność zdominowana przez jeden gatunek”.
