Η πρώτη ερώτηση που όλοι θέλουν να μάθουν είναι: πώς;
σχετικό περιεχόμενο
- Πώς να προστατεύσετε τους τοπικούς pollinators σας σε δέκα εύκολοι τρόποι
- Μέσα στο Vault του Κολοράντο που διατηρεί τα αγαπημένα σας τρόφιμα από το να εξαφανίζονται
"Είμαι έκπληκτος που σας πήρε τόσο πολύ για να ρωτήσετε", λέει ο Brandon Hopkins με ένα γέλιο. Ο ετομολόγος ηλικίας 35 ετών προετοιμάζει δείγματα που θα αποσταλούν στο Εθνικό Εργαστήριο Γεωργικής Έρευνας του USDA για τη διατήρηση των γενετικών πόρων στο Fort Collins του Κολοράντο, μια εγκατάσταση αφιερωμένη στη διασφάλιση της προσφοράς τροφίμων μας με τη συλλογή γενετικού υλικού από γεωργικά είδη. "Τους πιέζεις λίγο και τα πράγματα ξεφυτρώνουν", λέει.
Ο Χόπκινς είναι ο μελισσοκομικός και εργαστηριακός διευθυντής του προγράμματος Apiaary του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, και το "υλικό" που αναφέρεται είναι το σπέρμα μελισσών.
Ναι, σπέρμα. Ο Χόπκινς ξοδεύει πολύ χρόνο για να επισκεφτεί τους μελισσοκόμους και να συλλέξει σπερματικό υγρό από τα drones, τις αρσενικές μέλισσες που υπάρχουν κυρίως για να εμποτίσουν τις βασίλισσες. Ή, όπως λέει ο Χόπκινς: "Πλέουν τα γεννητικά όργανα. Δεν συλλέγουν νέκταρ. δεν συλλέγουν γύρη. Το μόνο που κάνουν είναι ο σύντροφός τους. "
Προτιμά να συλλάβει αεροσκάφη κατά τη διάρκεια της πτήσης, όταν βγαίνουν από την καθημερινή τους προσπάθεια να μοιράζονται με μια βασίλισσα. Μεταξύ 1 και 5 μ.μ., ο χρόνος πτήσης τους, τοποθετεί οθόνες μπροστά από τις εισόδους στις κυψέλες. Οι εργαζόμενες μέλισσες είναι αρκετά μικρές για να περάσουν από τις οθόνες και να επιστρέψουν στην κατοικία τους, αλλά τα αεροσκάφη δεν μπορούν. Καθώς προσκολλώνται στους διαχωριστές, ο Χόπκινς εκδηλώνεται σε δράση, συγκεντρώνει τις μελισσοκομμένες μέλισσες σε κλουβιά και τις τοποθετεί, ένα προς ένα, κάτω από το μικροσκόπιο.
Εξηγεί τη δική του διαδικασία: «Όταν πιέζεις ένα αρσενικό, αν είναι ώριμο, τα γεννητικά όργανα του φεύγουν. Και στη συνέχεια, που επιπλέει σε λίγη βλέννα, είναι περίπου ένα μικρολίτρο σπέρματος. "Δυστυχώς, στη φύση, τα drones βάζουν τόσο πολύ αίμα και ενέργεια στην αναπαραγωγή που πεθαίνουν μετά από επιτυχή ζευγάρωμα. Και αυτό μιμείται ο Χόπκινς στο εργαστήριο: "Τους πιέζουμε μέχρι το σημείο που πεθαίνουν", λέει. Παίρνει Χόπκινς περίπου μία ώρα για να επεξεργαστεί 300-500 drones και να γεμίσει ένα σωλήνα των 100 μικρολίτρων με το αναπαραγωγικό υγρό.
Η ερώτηση παρακολούθησης, φυσικά, είναι: γιατί; Αυτό είναι: γιατί στον κόσμο επιστήμονες συλλέγουν σπέρμα μελισσών;
Εν ολίγοις, ως αντιστάθμισμα για το μέλλον. "Θα μπορούσαν να υπάρχουν μοναδικές και πολύτιμες παραλλαγές ενός γονιδίου που μπορεί να μην είναι αξιοσημείωτα πολύτιμες σε αυτό το σημείο", αλλά θα μπορούσε να γίνει εξαιρετικά σημαντική εν όψει μιας ακόμη άγνωστης μελλοντικής απειλής, λέει ο Hopkins για το γενετικό υλικό που συλλέγει. Το μεγαλύτερο μέρος του σπέρματος είναι κατεψυγμένο, καταλογογραφημένο και αποθηκευμένο στο Fort Collins, όπου η ελπίδα είναι ότι θα παραμείνει βιώσιμη εδώ και χρόνια, ίσως δεκαετίες, περιμένοντας να ξεπαγώσει, ώστε να μπορεί να εμποτίσει με μελισσόχρωμα στο μέλλον.
Ή όχι μέχρι τώρα στο μέλλον. Οι μελισσές έχουν ήδη αντιμετωπίσει πολλές απειλές: παρασίτων και ασθενειών, φυτοφαρμάκων και μυκητοκτόνων, τη διατροφή και τον τρόπο διαχείρισης των αποικιών, τόσο όσον αφορά τη μελισσοκομία όσο και την αναπαραγωγή και τη γενετική. Κορυφή του καταλόγου είναι ένα παρασιτικό ακάρεα που ονομάζεται Varroa destructor, το οποίο αναπαράγεται στις αποικίες μελισσών και ζει μέχρι το ψεύτικο όνομα του απορροφώντας το αίμα από ενήλικες και αναπτύσσοντας προνύμφες. Έχει καταστρέψει τους πληθυσμούς των μελισσών από τότε που εντοπίστηκε για πρώτη φορά στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1987.
Με τους αριθμούς, η κατάσταση είναι τρομερή. Σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Γεωργικής Στατιστικής του USDA, στα τέλη της δεκαετίας του 1940, είχαμε σχεδόν 6 εκατομμύρια κυψέλες στις Ηνωμένες Πολιτείες. Μέχρι το 2008, ο αριθμός αυτός μειώθηκε σε λίγο πάνω από 2 εκατομμύρια - και έχει παραμείνει εκεί από τότε. Το σπέρμα Hopkins συλλέγει τότε, θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία, ή ακόμη και στην επέκταση, των μελλοντικών γενεών μελισσών - που σημαίνει εξασφάλιση δισεκατομμυρίων δολαρίων σε γεωργικές καλλιέργειες και ένα ανεκτίμητο πλούτο βιοποικιλότητας για τον πλανήτη.
.....
Brandon Hopkins, σκληρά στη δουλειά που συλλέγει σπέρμα μέλισσας. (Steve Sheppard) Ενώ οι Ηνωμένες Πολιτείες φιλοξενούν περίπου 4.000 ιθαγενείς μέλισσες, ο γεωργικός μας επικονιαστής είναι η μη φυσική μέλισσα που προέρχεται από τη Νότια και τη Νοτιοανατολική Ασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μέλισσες είναι παραγωγικές και πολυχρηστικές επικονιαστές, λέει ο Bob Danka, ερευνητής του εργαστηρίου USDA Honey Bee Lab στο Baton Rouge της Λουιζιάνα. Ενώ μερικές μέλισσες επικονιάζουν ένα μόνο είδος φυτών, οι μέλισσες ζωοτροφές φύτευσης σε πάνω από 100 εμπορικές καλλιέργειες, παρέχοντας σχεδόν $ 3.000 αξίας υπηρεσιών επικονίασης ανά εκτάριο ανά καλλιέργεια.
Στις ΗΠΑ, οι μέλισσες χειρίζονται "κάτι σαν το 90 τοις εκατό της επικονίασης", εξηγεί η Ντάνκα και μία αποικία υπολογίζει κατά μέσο όρο έναν κορυφαίο καλοκαιρινό πληθυσμό άνω των 60.000 μελισσών. "Άλλες μέλισσες δεν μπορούν να υπάρχουν σε αρκετά μεγάλους αριθμούς για να επικονιάσουν τεράστιες καλλιέργειες καλλιεργειών", λέει. Οι μέλισσες μπορούν επίσης να μετακινηθούν μέσα και έξω από διάφορες τοποθεσίες με σχετική ευκολία, η οποία είναι απαραίτητη για καλλιέργειες όπως τα αμύγδαλα, τα οποία απαιτούν διασταυρούμενη επικονίαση.
Ανάμεσα στο Φεβρουάριο και τον Μάρτιο κάθε έτους, το 80 με 90% των διαθέσιμων εμπορικών μελισσών της χώρας - περίπου 1, 8 εκατομμύρια αποικίες - μεταφέρονται στην Καλιφόρνια για να επικονιάσουν άνθη αμυγδάλου. Αλλά το έργο δεν τελειώνει εκεί. Αυτές οι μέλισσες χρησιμοποιούνται όλο το χρόνο για τη δουλειά τους, γράφει ο Ferris Jabr γράφει στο Scientific American :
"Μετά την άνθιση αμυγδάλου, μερικοί μελισσοκόμοι παίρνουν τις μέλισσες τους σε κεράσι, δαμάσκηνα και αβοκάντο οπωρώνες στην Καλιφόρνια και οπωρώνες μήλου και κερασιών στην πολιτεία της Ουάσινγκτον. Ελάτε το καλοκαίρι, πολλοί μελισσοκόμοι κατευθύνονται ανατολικά σε χωράφια αλφάλφα, ηλίανθους και τριφυλλιού στη Βόρεια και Νότια Ντακότα, όπου οι μέλισσες παράγουν το μεγαλύτερο μέρος του μέλιτός τους για το έτος. Άλλοι μελισσοκόμοι επισκέπτονται τσαγιές στο Τέξας, κλημεντίνες και μανταρίνια στη Φλώριδα, βακκίνια στο Ουισκόνσιν και βατόμουρα στο Μίτσιγκαν και το Μέιν. Σε όλη την ανατολική ακτή οι μεταναστευτικοί μελισσοκόμοι επικονιάζουν μήλα, κεράσια, κολοκύθες, βακκίνια και διάφορα λαχανικά. Μέχρι το Νοέμβριο, οι μελισσοκόμοι αρχίζουν να κινούν τις αποικίες τους σε ζεστά τοπία για να περιμένουν τον χειμώνα: την Καλιφόρνια, το Τέξας, τη Φλώριδα και ακόμη και τα ελεγχόμενα από την θερμοκρασία κελάρια πατάτας στο Αϊντάχο.
Αυτή η υπερβολική υπεράσπιση της εργασίας μελισσών, ωστόσο, έχει τους κινδύνους της. "Εμείς, στη Βόρεια Αμερική, έχουμε ζωγραφίσει τους εαυτούς μας σε αυτή τη γωνιά χρησιμοποιώντας μελισσών λόγω των σύγχρονων γεωργικών πρακτικών και την ανάγκη μας να παράγουμε αποτελεσματικά μεγάλες ποσότητες καλλιεργειών", λέει η Danka. Και η εργασία αρχίζει να τονίζει τις μέλισσες έξω: "Η πίεση σε αυτές είναι πολύ πραγματική, και φαίνεται να επιδεινώνεται."
Σήμερα, μπορείτε να σκεφτείτε αυτές τις μέλισσες ως πλήρως εξαρτημένες από τον άνθρωπο. "Όταν τα βακτήρια Varroa ήρθαν στις ΗΠΑ, εξάλειψαν το 99% του άγριου πληθυσμού των μελισσών", λέει ο Hopkins. "Μερικοί λένε ότι δεν υπάρχουν άγριες μέλισσες τώρα επειδή δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Είναι σαν ένα είδος κατοικίδιων ζώων".
Αυτή η εξαρτημένη σχέση με τον άνθρωπο αποκαλύπτεται στις αλλαγές στη διατροφή των μελισσών. Οι μέλισσες είναι σαν εμάς: χρειάζονται μια ποικιλία διατροφής για να ευδοκιμήσουν. Καθώς οι δίαιτες μας έχουν γίνει λιγότερο διαφοροποιημένες, το ίδιο ισχύει και για τις δικές τους. Η επέκταση της βιομηχανοποιημένης γεωργίας και η αύξηση των μονοκαλλιεργειών που καλλιεργούνται σε μονοκαλλιέργειες σημαίνει ότι υπάρχει μικρή διαφοροποίηση στα φυτά από τα οποία προέρχονται οι μέλισσες η γύρη και το νέκταρ. Τα ενδιαιτήματα στα οποία έχουν ζωοτροφές έχουν μετατραπεί σε αυτό που ο Marla Spivak, καθηγητής της εντομολογίας στο πανεπιστήμιο της Μινεσότα, περιγράφει ως "ερήμους τροφίμων".
Η πρόκληση επιδεινώνεται, εξηγεί ο Spivak σε μια ομιλία του TED του 2012, από τη σύγκλιση της προσφοράς και της ζήτησης. Ταυτόχρονα βιώνουμε μια μείωση στους πληθυσμούς των μελισσών, αυξάνουμε επίσης έναν αυξανόμενο αριθμό καλλιεργειών που βασίζονται σε αυτά. Κατά το τελευταίο μισό αιώνα, λέει στη συζήτησή της, «έχει σημειωθεί αύξηση κατά 300 τοις εκατό στην παραγωγή φυτών που απαιτεί επικονίαση μελισσών». Μόλις πέρυσι, οι Αμερικανοί μελισσοκόμοι έχασαν περίπου το 40% των αποικιών μελισσών τους.
.....
Κρυοσυντηρημένα σωληνάρια σπέρματος μελισσών αποθηκεύονται στο κέντρο γενετικής συντήρησης του USDA στο Fort Collins του Κολοράντο. (Simran Sethi) Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, το 2016, η Υπηρεσία Γεωργικής Έρευνας του USDA αποφάσισε να προσθέσει σπέρμα μελισσών στη συλλογή Fort Collins, η οποία αποθηκεύει επίσης μια σειρά από άλλα υλικά - από σπόρους και μίσχους μέχρι ζωικό αίμα και έμβρυα - που είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της εγχώριας διατροφής μας Προμήθεια. "Είναι μέρος της ανταπόκρισής μας στη συνεχιζόμενη κρίση που αντιμετωπίζουν οι μελισσοκόμοι της χώρας", γράφει το ίδρυμα στην ηλεκτρονική του θέση που ανακοινώνει την έναρξη.
Ο άνθρωπος που επιφορτίστηκε με την λαμπερή δουλειά της συλλογής του σπέρματος; Ο Μπράντον Χόπκινς.
Το 2008, ο σύγχρονος συλλέκτης σπερματοζωαρίων συγκέντρωσε ένα μεταπτυχιακό δίπλωμα βιολογίας στο πανεπιστήμιο της Ανατολικής Ουάσινγκτον με επίκεντρο την αναπαραγωγική βιολογία βατράχων και ποντικιών. Όταν ο Hopkins έμαθε για τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι πληθυσμοί των μελισσών, αποφάσισε να διερευνήσει μια μέθοδο που έχει χρησιμοποιηθεί για τη διατήρηση του σπέρματος των αγελάδων και άλλων ζώων: κρυογονική κατάψυξη. Παραδοσιακά, τα δείγματα σπέρματος μελισσών εκχυλίστηκαν, αποθηκεύτηκαν σε θερμοκρασία δωματίου και παρέμειναν βιώσιμα για περίπου δύο εβδομάδες.
"Δεν είχα δει ποτέ ούτε καν μια κυψέλη μελισσών", λέει ο Hopkins. "Αλλά, ευτυχώς, ο σύμβουλος του κυρίου μου εργάστηκε αρκετά καιρό στον θηλαστικό κόσμο - με τα βοοειδή, τα πρόβατα και τα κατσίκια και όλα αυτά - και είπε:" Δεν χρειάζεται να είναι τέλεια, απλά πρέπει να δουλέψει ». Αντί να περιμένουμε να έχουμε ένα τέλειο σύστημα, προχωρήσαμε και το κάναμε. "
Στην πραγματικότητα, ο Hopkins εξηγεί ότι άρχισαν να καταψύχονται το σπέρμα μελισσών παρά το γεγονός ότι μία από τις τελευταίες εφημερίδες για την κρυοσυντήρηση από τη δεκαετία του '80 ανέφερε ότι τα αποτελέσματα δεν ήταν αρκετά καλά και ότι οι ερευνητές θα πρέπει να σταματήσουν να ακολουθούν αυτή τη μέθοδο αποθήκευσης. Παρ 'όλα αυτά, ο Hopkins εξήγαγε έναν μονό τριχοειδή σωλήνα σπέρματος (100 μικρολίτρα), τον πήρε και είχε "πολύ καλή επιτυχία".
Αυτό συνέβαινε την ίδια στιγμή που ο ερευνητής του κρατικού πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, Steve Sheppard, επικεφαλής του Εργαστηρίου Μοριακής Συστηματικής Εφαρμογής του WSU, βγήκε στον τομέα, συλλέγοντας φρέσκο υλικό της ίδιας ποικιλίας. Εκείνη τη χρονιά, του δόθηκε η μόνη άδεια που έδωσε η USDA για εισαγωγή σπέρματος από παγκόσμιους πληθυσμούς μελισσών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτά τα δείγματα έγιναν τα θεμέλια για ό, τι έχει γίνει η μεγαλύτερη συλλογή μεμβρανών πλανητών στον κόσμο, που αποθηκεύονται στο WSU και περιέχουν υποείδη που προέρχονται από την Ευρώπη, τη Δυτική Ασία και την Κεντρική Ευρώπη.
Ο Sheppard έγινε στη συνέχεια ο σύμβουλος του PhD του Hopkins και οι δύο άρχισαν να ταξιδεύουν μαζί, συλλέγοντας το σπέρμα των μελισσών και παγώνοντας το στο χώρο. Το έργο ήρθε με μοναδικές προκλήσεις. "Το πρόβλημα με το φρέσκο σπέρμα είναι ότι παίρνετε μόνο το ένα αυτό σουτ", εξηγεί ο Hopkins. "Είναι πολύ ακριβό και χρονοβόρο να συγκεντρωθούν στο εξωτερικό. Τότε το χρησιμοποιείτε και μπορεί να έχετε μια βασίλισσα που δεν παράγει κανένας απόγονο. "
Αλλά και να αποπληρωθεί: ο Χόπκινς λέει ότι το υλικό που συλλέχθηκε και καταψύχθηκε πριν από πέντε χρόνια είναι "το ίδιο σαν να είχε παγώσει για πέντε ημέρες".
Όταν ρωτήθηκε αν ο ίδιος οραματίστηκε αυτό ως έργο της ζωής του, ο Hopkins ήταν σαφής: "Όχι. Σίγουρα όχι. "Αλλά βλέπει την απίστευτη αξία στο έργο που κάνει. "Το δροσερό πράγμα για την ενσωμάτωση της κρυοσυντήρησης στην εκτροφή μελισσών είναι ότι θα μας επιτρέψει να γεννήσουμε σε ολόκληρο τον χώρο και το χρόνο", δήλωσε ο Σέπαρντ σε ένα ηλεκτρονικό μήνυμα. "Μπορούμε να ανακτήσουμε τη γενετική χρόνια μετά την τοποθέτησή της. Έτσι, μπορείτε να οραματιστείτε ότι, το 2030, θα μπορούσαμε να περάσουμε τις μέλισσες πίσω στο υλικό από το 2015 που έχουμε αποθηκεύσει στη δεξαμενή υγρού αζώτου ".
Και γι 'αυτό είναι σημαντικό να διατηρηθεί υλικό τόσο εμπορικά βιώσιμο όσο και διαφορετικό. "Ενώ δεν πιστεύω πραγματικά ότι θα χάσουμε ξαφνικά όλες τις μέλισσες μας και θα χρειαστεί να αξιοποιήσουμε αυτό το κατεψυγμένο απόθεμα για να αναδημιουργήσουμε τον πλανήτη με μέλισσες, είναι πολύ κακό ότι δεν το κάναμε πριν, ας πούμε, Τα ακάρεα Varroa ήρθαν "λέει ο Hopkins. "Έχουμε χάσει μια τεράστια ποσότητα γενετικής ποικιλότητας στον αμερικανικό πληθυσμό ότι δεν μπορούμε πραγματικά να επιστρέψουμε επειδή δεν είχαμε παγωμένο υλικό".
Για να επιστρέψουμε σε αυτό το επίπεδο ποικιλομορφίας, λέει, πρέπει να γίνουν περισσότερα πράγματα. "Οι μέλισσες είναι τώρα ένα γεωργικό είδος κατοικίδιων ζώων" λέει ο Hopkins. «Χρειάζονται την ίδια έρευνα και προσοχή που τα βοοειδή, για παράδειγμα, παίρνουν. Θα ήταν θαυμάσιο αν ήταν καλύτερα αναγνωρισμένοι - στη συντήρηση, στις τεχνικές αναπαραγωγής, στην επιλογή, σε όλα [τα χρειάζονται] για να τα βελτιώσουν. "
