RoboBees, městská svatyně a horké úly by mohly zachránit svět před „beepokalypsou“

Zemědělství urazilo v minulém století dlouhou cestu. Vyrábíme více potravin než kdykoli předtím – ale náš současný model je neudržitelný a světová populace rychle blíží hranici 8 miliard, budou moderní metody výroby potravin potřebovat radikální transformaci, pokud se mají udržet nahoru. Naštěstí to může pomoci řada nových technologií. v tato série, prozkoumáme některá nová inovativní řešení, na kterých farmáři, vědci a podnikatelé pracují, abychom zajistili, že v našem stále přeplněnějším světě nikdo nebude hladovět.

Obsah

  • Ukázalo se, že pesticidy jsou pro včely špatné. Kdo ví?!
  • Big Ag a bastardizace včelařství
  • Bojujte s roztočem
  • Vytváření lepších včel – a stavění robotů pro každý případ
  • Budování měst přátelských k včelám
  • Posun vpřed

Pokud jste nežili pod skálou nebo neměli hlavu zabořenou v prázdném těžařském včelím úlu, pravděpodobně jste slyšeli o současné „beepokalypse“. Během několika posledních let zpustošila včelí populace porucha zhroucení včelstev (CCD). celosvětově. Více než 40

procent Jen v roce 2016 zemřelo ve Spojených státech kolonií, takže nazvat neutěšenou situaci „decimací“ by bylo hrubé podhodnocení.

Téměř jedna třetina naší stravy pochází z rostlin opylovaných hmyzem a podle Ministerstvo zemědělství USA, včely jsou zodpovědné za 80 procent tohoto opylení. Netřeba dodávat, že velká část naší globální potravinové sítě závisí na blahobytu této neopěvované zemědělské pracovní síly. Jednoduše řečeno: Když jdou oni, jdeme my.

Za tímto masivním odumíráním je celá řada základních příčin, a v důsledku toho neexistuje žádná stříbrná kulka, která by zvrátila trend. Tento problém je mnohostranný a řešení takového labyrintového problému bude vyžadovat síť doplňujících se úsilí.

Naštěstí planeta Země už má někoho na případu.

Právě teď po celém světě ochránci přírody, inženýři a každodenní občané využívají moderní technologie, aby pomohli zachránit naše bzučící, okřídlené spojence. V tomto článku vás vezmeme na prohlídku nejen největších problémů, kterým včelaři právě teď čelí, ale také některých úžasných řešení, která si lidé vysnili, jak je vyřešit.

Ukázalo se, že pesticidy jsou pro včely špatné. Kdo ví?!

Během několika posledních desetiletí se zemědělci zaměřili na geneticky modifikované plodiny a novou třídu pesticidů – jmenovitě neonikotinoidy (nebo neoniky) – aby zvýšili výnosy tak, aby uspokojily naše globální požadavky na potraviny. Bohužel reziduální účinky těchto plodin a pesticidů byly přímo spojeny s vyšší mírou výskytu porucha zhroucení včelstev – jev, při kterém většina včelích dělnic opustí úl a opustí svou královnu za.

I kdybychom včera přestali používat neoniky po celém světě, naše problémy by neskončily.

V tom spočívá hlavolam. Spoléháme na to, že tyto zemědělské chemikálie produkují dostatečné množství potravin pro nás, ale také zabíjejí včely a odstraňují klíčový pilíř našeho potravinového systému. Vědci říkají, že bychom pravděpodobně neměli používat neoniky, ale farmáři v tom budou pravděpodobně pokračovat, protože zvyšují výnosy plodin. Je to začarovaný kruh.

Dobrou zprávou je, že v poslední době stále více zemí začíná zákaz některé z těchto pesticidů – což nutí pěstitele, aby vymýšleli alternativní metody. Nicméně, i kdybychom včera přestali používat neoniky po celém světě, naše problémy by neskončily.

Pesticidy jsou jen špičkou ledovce

Big Ag a bastardizace včelařství

Komerční včelařství bylo vždy lukrativní podnikání. V posledních letech však včelaři začali pronajímat stále více svých úlů pro účely opylování (spíše než jen pro výrobu medu), aby zůstali ziskoví.

To se často provádí v masivním měřítku, zahrnujícím náklaďáky naložené stovkami úlů a miliony včel. Tito včelaři cestují po dálnicích po cyklech opylování po celé zemi a pronajímají svá včelstva těm, kteří nabízejí nejvyšší nabídku.

Včely jsou však docela vybíravé. Pokud teplota klesne pod 50 stupňů Fahrenheita nebo pokud je deštivo, obzvláště větrno nebo dokonce zataženo, je méně pravděpodobné, že včely opustí úl a opylují. Aby bylo zaručeno, že úroda bude opylována, farmáři často využívají komerčních včelařů jako svého druhu pojistku.

Včely jsou neuvěřitelně efektivní opylovači. Když přistanou, aby nasbírali nektar z květu, jejich chlupatá těla zachytí pyl, který se pak přenáší mezi květy, zatímco včela pokračuje ve své práci. To usnadňuje reprodukci mezi kvetoucími rostlinami mnohem efektivněji než jakákoli umělá metoda.

Mnozí si často pronajmou dvojnásobný počet včel pro danou plodinu, aby zajistili, že bude opylena bez ohledu na to, co se děje. Bohužel to obecně znamená, že na daném poli je poloviční množství potravy, která včely dostatečně vyživí. Aby se tato nerovnováha vyrovnala, mnoho včelařů bude doplňovat stravu svých včel alternativními zdroji potravy. To obvykle zahrnuje levný, méně výživný kukuřičný sirup pro další zvýšení ziskovosti.

„Jen kvůli způsobu, jakým je [včelaři] musí řídit ve vysokém počtu kolonií, aby vydělali peníze škodí jejich zdraví,“ říká Dr. Francis Drummond, profesor ekologie hmyzu na Univerzitě Maine. "Takže je to takový úlovek 22."

Kukuřičný sirup není tak výživný jako třtinový cukr a třtinový cukr není zdaleka tak výživný jako nektar z květin. Obdobně je současný systém věčné přepravy také stresující a škodlivý celkové zdraví těchto komerčních včelích populací, což je činí náchylnějšími k nemocem a parazity.

Podobně jako FitBit pro včely systém využívá kamery uvnitř úlu ke sledování aktivity.

"Kdykoli máte populaci hostitele, který je infikován parazitem nebo nemocí a je také udržován ve skutečně vysoké hustotě, mají tendenci být náchylnější k získání této nemoci," řekl Drummond.

Jedním ze způsobů, jak s tím bojovat, je lepší monitorovací technologie, která umožňuje včelařům posilovat zdravé populace a léčit nemocné. Vzít EyesOnHives, například. Podobně jako FitBit pro včely systém využívá kamery uvnitř úlu ke sledování aktivity a předávání dat včelařům prostřednictvím chytrý telefon nebo tablet.

Pomocí softwaru lze hodiny sledování úlu rozdělit do vzorců aktivity kolonií a poskytnout tak užitečnou analýzu. Aplikace sbírá data nejen o jednotlivých včelách, ale i monitory úl jako kumulativní "superorganismus.“ To aplikaci umožňuje měřit stav úlu pomocí analytických špiček a poklesů, takže chovatelé mohou rychleji reagovat na narušení.

A chlapče, je tu spousta narušení, kterých se lze obávat?

Bojujte s roztočem

Roztoč Varroa — nebo Varroa destruktor jak je formálně známo – po celá desetiletí pustošil včelstva po celém světě. Od zavlečení invazního druhu do Severní Ameriky koncem 80. léta 20. století, je škůdce zodpovědný za vyhubení celý populace západních včel.

Je snadné zjistit proč. Západní včely jsou úplně bezbranný proti roztoči. Parazit – ne větší než sezamové semínko, se chytne na včelu a saje její krev, nakonec ji buď přímo zabije, nebo udělá včelu náchylnější k nemocem a virům. Aby toho nebylo málo, včelaři nemají, pokud jde o tyto roztoče, opravdu mnoho možností, a často jsou nuceni k boji proti nim používat vše od kyselin a bělidel až po léky na klíšťata. Ale i ty mohou mít samozřejmě negativní dopady na kolonii.

Naštěstí může existovat bezpečné řešení našeho problému s destruktorem.

Termosolární úl: zdravé včely a zdravý med

The Termosolární úl je stejně jednoduchý jako účinný. Na rozdíl od včel, roztočů varroa nemůže odolávat vysokým teplotám. Termosolární úl toho využívá pomocí střešního solárního panelu, který je k tomu navržen zvyšte teplo uvnitř úlu na smrtelné teploty pro roztoče Varroa bez poškození včely medonosné.

Tvůrci úlu tvrdí, že urychluje jarní růst kolonií, kapacitu sběru pylu a letovou aktivitu. Úl je v tuto chvíli stále ve fázi prototypu, ale mohl by být silnou zbraní v boji proti roztoči.

Samozřejmě, pokud tento jednoduchý přístup nevyjde, existuje záložní plán. V budoucnu s hojností geneticky modifikovaných potravin můžeme mít také úly hučící geneticky modifikovanými včelami.

Vytváření lepších včel – a stavění robotů pro každý případ

Harvardské RoboBees by jednoho dne mohly být použity k opylování našich plodin – ale právě teď musí být připoutány ke zdroji energie, což výrazně omezuje jejich dosah.

Další plán na zmírnění problému s roztoči Varroa pochází od matky přírody – s obratem. Cílem je použít techniku ​​zvanou RNA interference (RNAi) krmením včelího cukrového sirupu syntetickým kódem RNA, který je speciálně navržen tak, aby fungoval proti roztoči Varroa. Když roztoč začne vyluhovat krev z těchto biotechnologických včel, do jeho systému vstoupí syntetická RNA. Namísto toho, aby byl škůdce živen, je místo toho ponechán se sníženou schopností dýchat, jíst nebo reprodukovat – a to je jen jeden z mnoha chytrých přístupů, o kterých vědci sní.

Harvardská univerzita posouvá věci o krok dále tím, že plánuje vše Tiché jaro scénář: Svět bez přirozeně se vyskytujících včel. V univerzitním Wyss Institute for Biologically Inspired Robots výzkumníci navrhují celé flotily tzv.RoboBeeskterý by mohl opylovat naše plodiny v budoucnosti bez včel.

Tyto RoboBees (nebo přesněji Autonomous Flying Microbots) jsou vybaveny nejen křídly, ale také senzory které napodobují oči a tykadla včel, čímž umožňují jednotkám „cítit“ a reagovat na ně životní prostředí. Může to znít bláznivě a přitažené za vlasy, ale toto není jen akademický vaporware. Tým vyvíjel tyto roboty více než pět let a věří, že RoboBees by mohly začít uměle opylovat plodiny během desetiletí.

Je to slibný projekt a velmi dobře by mohl zachránit situaci – ale je to také důležité pamatujte, že my obyčejní Joeové nejsme na příkaz nejnovější technologie, abychom to zvrátili beepokalypsa. Existuje spousta základních kroků, které mohou města i občané podniknout, aby skutečně něco změnili.

Budování měst přátelských k včelám

Jedním z nejproblematičtějších výsledků jak velkoplošného zemědělství, tak změny klimatu je vyčerpání biodiverzita ve prospěch monokultury. Strava tvořená převážně jedním zdrojem potravy není ideální pro optimální zdraví včel. Oblast ovládaná desítkami tisíc akrů jednotlivých sezónních plodin nemůže dostatečně vyživovat zdravý úl po celý rok – natož sezónně.

Zatímco města jsou postavena pro lidi, prostory lze snadno upravit tak, aby fungovaly jako útočiště včel. Působivé úsilí, které probíhá v norském Oslu, by mohlo být realizováno ve městech po celém světě s cílem oživit místní kolonie. Říkají tomu první na světě“včelí dálnice.”

Včelařství v městských oblastech, které je obvykle spojeno s venkovem, za posledních devět let zaznamenalo boom. Dnes byste těžko hledali hlavní metropoli bez alespoň jednoho úlu. (Kredit: ByBi)

V rámci projektu jsou občané vyzýváni, aby využívali venkovní prostory (parky, školní zahrady, střechy atd.) k vytváření biotopů přátelských včelám v okolí Osla. Jednotlivci mohou na webové stránce uvést a zmapovat své úsilí o výsadbu, aby povzbudili ostatní v okolí, aby následovali jejich vlastní stanoviště a další rozmanité zahrady.

Oslo není jediným místem, kde lidé přehodnocují městský design s ohledem na opylovače. Výzkumníci na University of Maine pracují s plnou skládkou v Hampdenu a přeměňují části lokality pro podobný projekt. Maine je primárně ovládán lesními ekosystémy. Bohužel tyto oblasti nejsou příliš příznivé pro zdraví včel. Profesor Frank Drummond a další vysazují zahrady opylovačů na neaktivní skládce borovic, aby identifikovali rostliny, které jsou pro včely v této oblasti nejprospěšnější.

Jiné státy USA také začínají lépe využívat vegetaci u silnic ve snaze podpořit rozmanitost rostlin specificky zaměřenou na včely. Aby v tomto úsilí napomohlo, americké ministerstvo dopravy plánuje provést letos na jaře studii, která by určila, jakou opylovači u silnice konzumují vegetaci. Údaje budou použity k podpoře biologické rozmanitosti a silnějších stanovišť opylovačů podél správných cest.

Posun vpřed

Pokusem o vytvoření efektivní sítě zásobování potravinami jsme nevědomky proměnili celý aparát v nepředvídatelný nepořádek.

"Bohužel, když se podíváte opravdu zblízka na hodně zemědělství, je jasné, že jsme velmi závislí na tom, co byste mohli nazvat vnějšími vstupy," řekl Drummond. „Ať už jde o živé organismy, jako jsou včely medonosné, nebo hnojiva a pesticidy na bázi ropy, toto je způsob, jakým se velkoplošné zemědělství vydalo. Je to tak nějak, kde jsme, ale naše zemědělství je díky tomu náchylné k narušení. Řekl bych, že se to tak nějak stalo skutečností, dokud se něco nestane.

Naštěstí některé důmyslné high- a low-tech možnosti jsou již v plném proudu.

Potřebujeme vybudovat chytřejší, efektivnější a méně destruktivní globální dodávky potravin? Absolutně. Stane se to přes noc? nezadržujte dech. Mezitím musíme podniknout kroky k podpoře našich hlavních opylovačů na mikroúrovni, jinak bychom mohli být další na špalku.

Jakkoli je to skutečně krásné, představit si flotilu RoboBees opylujících krajinu, možná bude nejlepší věnovat pozornost varování před kanárem v uhelném dole, protože naši opylovači klesají jako – no, včely, v tomhle směřovat.