Esimene küsimus, mida kõik teada tahavad, on järgmine: kuidas?
Seotud sisu
- Kuidas kaitsta oma kohalikke tolmeldajaid kümne lihtsal viisil
- Colorado võlviku sees, mis hoiab teie lemmiktoidud väljasuremisest väljas
"Olen üllatunud, et küsimine võttis nii kaua aega, " ütleb Brandon Hopkins naerdes. 35-aastane entomoloog valmistab ette proove, mis saadetakse USDA põllumajandusuuringute talituse geneetiliste ressursside säilitamise riiklikku laborisse Fort Collinsis, Colorados - rajatisse, mis on pühendatud meie toiduga varustamisele, kogudes põllumajandusliikidelt geneetilist materjali. "Sa pigistad neid lihtsalt palju ja asjad hüppavad välja, " ütleb ta.
Hopkins on Washingtoni osariigi ülikooli mesindussüsteemi mesindus- ja laborijuht ning tema nimetatud asjad on mesilasperemees.
Jah, sperma. Hopkins veedab suure osa ajast mesinike külastamisel ja droonidest seemnevedeliku kogumisel - isastelt mesilastelt, kes eksisteerivad peamiselt mesilaste mesilaste immutamiseks. Või nagu Hopkins ütleb: “Nad lendavad suguelundeid. Nad ei kogu nektarit; nad ei kogu õietolmu. Ainus, mida nad teevad, on tüürimees. ”
Ta eelistab droone jäädvustada lennu ajal, kui nad on naasmise katsetest kuningannaga naasmas. Kella 13–17 (nende lennuaeg) seab ta tarude sissepääsude ette võrgusilma. Töömesilased on piisavalt väikesed, et pääseda läbi ekraanide ja tagasi oma eluruumi, kuid droonid ei saa. Jagajate külge klammerdudes hakkab Hopkins tegutsema, koondades häbematud mesilased puuridesse ja asetades need ükshaaval mikroskoobi alla.
Ta selgitab oma protsessi: „Kui meest pigistate, kui ta on küps, hüppavad välja tema suguelundid. Ja siis on natuke lima peal hõljumas umbes üks mikroliitrit spermat. ”Kahjuks panevad droonid looduses paljunemiseks nii palju verd ja energiat, et surevad pärast edukat paaritumist. Ja seda jäljendab Hopkins laboris: "Me pigistame nad punkti, kus nad surevad, " ütleb ta. 300-500 drooni töötlemiseks ja 100-mikroliitrise tuubi täitmiseks nende paljunemisvedelikuga kulub Hopkinsile umbes tund.
Jätkuküsimus on muidugi järgmine: miks? See on: miks koguvad teadlased maailmas mesilaste spermat?
Lühidalt - tuleviku hekiks. "Võib esineda unikaalseid ja väärtuslikke [geeni variante], mis ei pruugi sel hetkel märkimisväärselt väärtuslikud olla, " kuid mis võivad veel teadmata tulevikuohu taustal muutuda uskumatult oluliseks, ütleb Hopkins enda kogutud geneetilise materjali kohta. Enamik seemendist külmutatakse, kataloogitakse ja säilitatakse Fort Collinsis, kus loodetakse säilitada see elujõulisena aastaid, võib-olla aastakümneid, oodates vaid sulatamist, et see saaks tulevikus mesi mesilasega immutada.
Või mitte nii kaugele tulevikus. Mesilased on juba praegu ohtlike ohtude all: kahjurid ja haigused, pestitsiidid ja fungitsiidid, toitumine ja kolooniate majandamisviis, seda nii mesinduse kui ka tõuaretuse ja geneetika osas. Nimekirja edetabelis on parasiitlesta nimega Varroa destructor, mis paljuneb mesilasperedes ja elab kuni oma pahaenimeliseni, imedes täiskasvanute verd ja arendades vastseid. See on hävitanud mesilaste populatsioone alates selle esmakordsest avastamisest Ameerika Ühendriikides 1987. aastal.
Numbrite järgi on olukord kohutav. USDA riikliku põllumajandusstatistika talituse andmetel oli meil 1940. aastate lõpus Ameerika Ühendriikides peaaegu 6 miljonit majandatud mesitaru. 2008. aastaks langes see arv pisut üle 2 miljoni - ja on sellest ajast peale püsinud. Seejärel võib Hopkinsi kogutud sperma aidata kaitsta mesilaste tulevasi põlvkondi või isegi laiendada seda - see tähendab miljardite dollarite kaitsmist põllukultuurides ja planeedi bioloogilise mitmekesisuse hindamatut rikkust.
.....
Brandon Hopkins, raske tööga mesilaste spermat kogudes. (Steve Sheppard) Kui Ameerika Ühendriikides elab umbes 4000 põlist mesilast, on meie valitud põllumajandustolmleja mitte-kohalik mesilane, kes on pärit Lõuna- ja Kagu-Aasiast. Sellepärast, et mesilased on viljakad ja mitmeotstarbelised tolmeldajad, ütles Louisiana osariigis Baton Rouges asuva USDA Honey Bee Labi teadusjuht Bob Danka. Kui mõned mesilased tolmeldavad ühte taimeliiki, söödavad mesilased enam kui 100 kommertskultuuri, pakkudes tolmeldamisteenuseid hektari kohta põllukultuuri kohta ligi 3000 dollarit.
USA-s käitlevad mesilased „umbes 90 protsenti tolmeldamisest”, selgitab Danka ja ühe koloonia keskmine suvine rahvaarv on maksimaalselt 60 000 mesilast. "Teisi mesilasi ei saa eksisteerida piisavalt suurel hulgal, et tolmeldada suurt põllukultuuri, " ütleb ta. Mesilasi saab ka suhteliselt hõlpsalt erinevatest kohtadest sisse ja välja viia, mis on hädavajalik selliste põllukultuuride jaoks nagu mandlid, mis vajavad risttolmlemist.
Iga aasta veebruari ja märtsi vahel veetakse 80–90 protsenti riigi müügil olevatest mesilastest - umbes 1, 8 miljonit kolooniat - Californias, et tolmeldada mandlililli. Kuid töö sellega ei lõppe. Neid mesilasi kasutatakse aastaringselt oma tööjõuks, kirjutab Ferris Jabr ajakirjas Scientific American :
„Pärast mandli õitsemist viivad mõned mesinikud oma mesilased kirsi-, ploomi- ja avokaado viljapuuaedadesse Californias ning õuna- ja kirsiaedadesse Washingtoni osariiki. Kui saabub suvine aeg, suunduvad paljud mesinikud itta lutserni, päevalillede ja ristiku põldudele Põhja- ja Lõuna-Dakotas, kus mesilased annavad suurema osa oma aastast mett. Teised mesinikud külastavad põõsaid Texases, klementiinid ja mandariinid Floridas, jõhvikad Wisconsinis ning mustikad Michiganis ja Maine'is. Idarannikul tolmeldavad rändavad mesinikud õunu, kirsse, kõrvitsaid, jõhvikaid ja mitmesuguseid köögivilju. Novembriks hakkavad mesinikud oma kolooniaid kolima soojadesse piirkondadesse, et talve oodata: Californias, Texases, Floridas ja isegi Idaho-temperatuurikontrollitud kartulikeldrites. ”
Sellel mesilaste tööjõu liigsel kasutamisel on siiski oma ohud. "Oleme Põhja-Ameerikas end tänapäevaste põllumajandustavade ja vajaduse tõttu toota tõhusalt suures koguses põllukultuure sellesse nurka kasutades mesilaste abil, " räägib Danka. Ja tööd hakkavad mesilasi välja tooma: "Surve neile on väga tõeline ja tundub, et see süveneb."
Täna võite arvata, et need mesilased on inimestest täielikult sõltuvad. "Kui Varroa lestad USA-sse jõudsid, kaotas see mesilaste mesilaste populatsiooni 99 protsenti, " räägib Hopkins. "Mõni ütleb, et praegu pole metsikuid mesilasi, sest nad ei suuda ilma inimese sekkumiseta ellu jääda. Nad on nagu koduloom."
See kaassõltuv seos inimestega ilmneb mesilaste toitumise muutustes. Mesilased on täpselt nagu meie: edu saavutamiseks on vaja mitmekesist dieeti. Kuna meie dieedid on muutunud vähem mitmekesiseks, on ka nende oma. Tööstusliku põllumajanduse laienemine ja monokultuuris kasvatatavate monokropside arvu suurenemine tähendab, et taimedes, kust mesilased saavad õietolmu ja nektarit, on vähe mitmekesisust. Elupaigad, kus nad söödavad, on muutunud sellest, mida Minnesota ülikooli entomoloogiaprofessor Marla Spivak kirjeldab kui “toidujärbe”.
Spivak selgitab 2012. aasta TED-i kõnes pakkumise ja nõudluse lähenemise kaudu seda väljakutset veelgi. Samal ajal on mesilaste arvukus langenud, kasvatame ka üha suuremat arvu põllukultuure, kes neile sõltuvad. Viimase poole sajandi jooksul ütles ta oma jutus: "Taimekasvatus on kasvanud 300 protsenti, mis nõuab mesilaste tolmeldamist." Just eelmisel aastal kaotasid Ameerika mesinikud umbes 40 protsenti oma mesilasperedest.
.....
Colorados Fort Collinsis USDA geneetilise säilitamise keskuses ladustatud mesilaspere seemnevedeliku külmsäilitatud torud. (Simran Sethi) Sellepärast otsustas USDA põllumajandusuuringute teenistus 2016. aastal lisada mesilaste sperma oma Fort Collinsi kollektsiooni, mis sisaldab ka mitmesuguseid muid materjale - seemnetest ja vartest kuni loomade vere ja embrüodeni -, mis on meie kodumaise toidu säilitamiseks hädavajalikud. pakkumine. "See on osa [meie] reageeringust praegusele kriisile, millega riigi mesinikud silmitsi seisavad, " kirjutas institutsioon oma veebipostituses, milles teatas käivitamisest.
Mehele tehti ülesandeks glamuurne töö sperma koguda? Brandon Hopkins.
2008. aastal pakkus tänapäeva mesilaste sperma koguja Ida-Washingtoni ülikoolis bioloogia magistrikraadi, keskendudes konnade ja hiirte reproduktiivbioloogiale. Kui Hopkins sai teada mesilaste populatsioonide ees seisvatest väljakutsetest, otsustas ta uurida meetodit, mida on kasutatud lehmade ja muude loomade sperma säilitamiseks: krüogeenne külmutamine. Traditsiooniliselt ekstraheeriti mesilaste spermaproove, säilitati toatemperatuuril ja nad püsisid elujõulisena umbes kaks nädalat.
“Ma polnud kunagi isegi meemesilast taru näinud, ” räägib Hopkins. "Kuid õnneks oli mu kapteni nõustaja imetajate maailmas piisavalt kaua töötanud - veiste, lammaste ja kitsede ning kõigi nende asjadega - ja ta ütles:" See ei pea olema täiuslik, see peab lihtsalt töötama . ' Täiusliku süsteemi saamise ootamise asemel läksime edasi ja tegime selle ära. ”
Hopkins selgitas, et nad otsustasid meemesilaste sperma külmutada hoolimata asjaolust, et ühes viimastes 1980. aastatest külmsäilitamise kohta kirjutatud paberites väideti, et tulemused ei olnud piisavalt head ja teadlased peaksid selle säilitamismeetodi kasutamise lõpetama. Sellegipoolest ekstraheeris Hopkins ühe kapillaartoru seemnevedeliku (100 mikroliitrit), külmutas selle ja oli “üsna hea eduga”.
See juhtus samal ajal, kui Washingtoni osariigi ülikooli teadlane Steve Sheppard, WSU Apisi molekulaarsüstemaatika labori juhataja, oli väljas, kogudes sama sordi värsket materjali. Sel aastal oli talle antud USDA ainus luba importida Ameerika Ühendriikidesse kogu maailmas asuvate mesilaste asurkonnast pärit spermat. Nendest proovidest sai alus, mis on saanud maailma suurimaks mesilaste iduplasmide kollektsiooniks, mida hoitakse WSU-s ja mis sisaldavad Euroopa, Lääne-Aasia ja Kesk-Euroopa alamliike.
Sheppardist sai hiljem Hopkinsi doktorinõustaja ja nad kaks asusid koos reisima, kogudes mesilaspermat ja külmutades selle kohapeal. Töö tuli ainulaadsete väljakutsetega. "Värske sperma probleem on see, et saate ainult ühe ampsu, " selgitab Hopkins. “Välismaal kogumine on väga kallis ja aeganõudev. Siis kasutate seda ja võib-olla on kuninganna, kes isegi ei anna järglasi. ”
Kuid see tasus ka ennast ära: Hopkinsi sõnul on viis aastat tagasi kogutud ja külmutatud materjal „sama, mis oleks, kui see oleks olnud viis päeva külmutatud“.
Küsimusele, kas ta kujutas seda kunagi oma elutööna, oli Hopkins selge: “Ei. Kindlasti mitte. ”Kuid ta näeb oma töös uskumatut väärtust. "Külmpressimise lisamine mesinduse aretusesse on lahe asi, et see võimaldab meil paljuneda ruumis ja ajas, " ütles Sheppard meilis. „Geneetika saame kätte aastaid pärast selle ladustamist. Niisiis, võite ette kujutada, et 2030. aastal võiksime mesilased ületada alates 2015. aastast materjalide juurde, mida oleme vedela lämmastiku mahutis hoidnud. ”
Ja sellepärast on oluline säilitada nii äriliselt elujõuline kui ka mitmekesine materjal. "Kuigi ma ei usu, et me kaotame äkki kõik oma mesilased ja peame planeedil mesilastega taasasustamiseks selle külmunud varuga sisse minema, on liiga halb, et me ei teinud seda varem, ütleme: Varroa lestad tulid, ”räägib Hopkins. "Kaotasime USA elanikkonnas tohutu hulga geneetilist mitmekesisust, mida me ei saa tegelikult tagasi, kuna meil polnud külmutatud materjali."
Selle mitmekesisuse taseme juurde naasmiseks on tema sõnul vaja veel ära teha. “Mesilased on praegu kodune põllumajanduslik liik, ” ütleb Hopkins. “Nad vajavad sama uurimistööd ja tähelepanu, mida saavad näiteks veised. Oleks tore, kui neid paremini tunnustataks - säilitamisel, aretusmeetoditel ja selektsioonil, on kõik nende parandamiseks vajalik. "
