RoboBees, linnade pühamud ja kuumad tarud võivad päästa maailma "beepokalüpsisest"

Põllumajandus on möödunud sajandil kaugele jõudnud. Toodame rohkem toitu kui kunagi varem – kuid meie praegune mudel ei ole jätkusuutlik ja kuna maailma rahvastik kasvab kiiresti läheneb 8 miljardile piirile, vajavad tänapäevased toidutootmismeetodid radikaalset ümberkujundamist, kui need säilivad üles. Õnneks võivad mitmed uued tehnoloogiad aidata seda teha. sisse see seeria, uurime mõningaid uuenduslikke uusi lahendusi, mille kallal põllumehed, teadlased ja ettevõtjad töötavad, et tagada, et meie üha rahvarohkemas maailmas ei jääks keegi nälga.

Kui te pole elanud kivi all või kui te pole oma pead maetud tühja kaevandusmesilase taru, olete ilmselt kuulnud praeguse "beepokalüpsise" kohta. Viimase paari aasta jooksul on kolooniate kokkuvarisemise häire (CCD) laastanud mesilaste populatsioone kogu maailmas. Rohkem kui 40

protsenti Ameerika Ühendriikide kolooniatest suri ainuüksi 2016. aastal, nii et nimetada olukorda "detsimeerimiseks" oleks jõhker alahinnang.

Peaaegu üks kolmandik meie toidust pärineb putukate tolmeldatud taimedest ja vastavalt USA põllumajandusministeerium, vastutavad mesilased 80 protsenti tolmeldamisest. Ütlematagi selge, et tohutu osa meie ülemaailmsest toiduvõrgustikust sõltub selle laulmata põllumajandustööjõu heaolust. Lihtsamalt öeldes: kui nad lähevad, siis meie läheme.

Selle tohutu hääbumise taga on hulk põhjuseid ja järelikult pole ühtegi hõbekuuli, mis trendi ümber pööraks. Probleem on mitmetahuline ja sellise labürindiprobleemi lahendamine nõuab täiendavate jõupingutuste võrku.

Õnneks on planeedil Maa juba keegi juhtumiga tegelemas.

Praegu kasutavad looduskaitsjad, insenerid ja igapäevased kodanikud kõikjal maailmas kaasaegset tehnoloogiat, et aidata päästa meie sumisevaid tiivulisi liitlasi. Selles artiklis tutvustame teid mitte ainult suurimate probleemidega, millega mesinik praegu silmitsi seisavad, vaid ka mõningate hämmastavate lahenduste kohta, mida inimesed on nende lahendamiseks unistanud.

Selgub, et pestitsiidid on mesilastele kahjulikud. Kes teadis?!

Viimastel aastakümnetel on põllumehed otsinud geneetiliselt muundatud põllukultuure ja uut pestitsiidide klassi – nimelt neonikotinoide (või neoonikaid), et suurendada saagikust meie ülemaailmse toidunõudluse rahuldamiseks. Kahjuks on nende põllukultuuride ja pestitsiidide jääkmõjud otseselt seotud suuremate määrdega koloonia kokkuvarisemise häire – nähtus, mille puhul enamik töömesilasi hülgab taru ja jätab oma mesilasema taga.

Selles peitub mõistatus. Me toetume nendele põllumajanduskemikaalidele, et toota endale piisavas koguses toitu, kuid nad tapavad ka mesilasi ja hävitavad meie toidusüsteemi olulise tugisamba. Teadlased väidavad, et me ei peaks ilmselt jätkama neoonikate kasutamist, kuid põllumehed jätkavad seda tõenäoliselt, kuna need suurendavad saagikust. See on nõiaring.

Hea uudis on see, et viimasel ajal on üha rohkem riike hakanud seda tegema keelata mõned neist pestitsiididest – sundides kasvatajaid leidma alternatiivseid meetodeid. Kuid isegi kui me eile lõpetaksime neoonikate kasutamise kogu maailmas, poleks meie probleemid lõppenud.

Pestitsiidid on vaid jäämäe tipp

Big Ag ja mesinduse pätt

Kaubanduslik mesindus on alati olnud tulus äri. Kuid viimastel aastatel on mesinikud hakanud kasumlikkuse säilitamiseks üha rohkem oma tarusid välja rentima tolmeldamise eesmärgil (mitte lihtsalt mee valmistamiseks).

Seda tehakse sageli massiliselt, kaasates poolveokeid, mis on koormatud sadade tarude ja miljonite mesilastega. Need mesinikud sõidavad mööda kiirteid, järgides tolmeldamise tsükleid üle kogu riigi ja rendivad oma kolooniaid välja kõrgeima pakkumise tegijatele.

Mesilased on aga üsna peened. Kui temperatuur langeb alla 50 kraadi Fahrenheiti või kui on vihmane, eriti tuuline või isegi pilvine, on mesilastel väiksem tõenäosus tarust lahkuda ja tolmeldada. Saagi tolmeldamise tagamiseks kasutavad põllumehed sageli omalaadse kindlustuspoliisina kaubanduslikke mesinikke.

Paljud rendivad sageli antud põllukultuuri jaoks kahekordse vajaliku arvu mesilasi, et tagada selle tolmeldamine olenemata sellest, mida. Kahjuks tähendab see üldiselt, et antud põllul on mesilaste piisavaks toitmiseks pool vähem toitu. Selle tasakaalustamatuse kompenseerimiseks täiendavad paljud mesinikud oma mesilaste toitumist alternatiivsete toiduallikatega. See hõlmab tavaliselt odavat ja vähem toitvat maisisiirupit, et suurendada kasumlikkust.

"Ainuüksi selle tõttu, kuidas [mesinikud] peavad raha teenimiseks majandama neid paljudes kolooniates, on kahjustab nende tervist,“ ütleb dr Francis Drummond, putukate ökoloogia professor ülikoolist. Maine. "Nii et see on omamoodi saak-22."

Maisi siirup ei ole nii toitev kui roosuhkur ja roosuhkur ei ole peaaegu nii toitev kui lillede nektar. Samamoodi on praegune pideva transpordi süsteem stressirohke ja kahjulik nende kaubanduslike mesilaste populatsioonide üldine tervis, muutes nad vastuvõtlikumaks haigustele ja parasiidid.

"Iga kord, kui teil on parasiidi või haigusega nakatunud peremeesorganismi populatsioon, mida peetakse väga tihedalt, kipuvad nad seda haigust omandama," ütles Drummond.

Üks viis selle vastu võitlemiseks on parem seiretehnoloogia, mis võimaldab mesinikel tugevdada terveid populatsioone ja parandada haigeid. Võtke EyesOnHives, näiteks. Nagu mesilastele mõeldud FitBit, kasutab süsteem taru sees olevaid kaameraid, et jälgida tegevust ja edastada andmeid mesinikele. nutitelefoni või tahvelarvutit.

Tarkvara abil saab taru jälgimise tunnid jagada kolooniate tegevusmustriteks, et pakkuda kasulikku analüüsi. Rakendus kogub andmeid mitte ainult üksikute mesilaste, vaid ka monitorid taru kui kumulatiivne "superorganism.” See võimaldab rakendusel hinnata taru tervist analüütiliste hüpete ja languste abil, et loomapidajad saaksid häiretele kiiremini reageerida.

Ja poiss, kas on palju häireid, mille pärast muretseda.

Võitle lestaga

Varroa lest — või Varroa hävitaja ametlikult tuntud – on aastakümneid laastanud mesilasperesid kogu maailmas. Alates invasiivsete liikide sissetoomisest Põhja-Ameerikasse hilja 1980. aastad, kahjur on vastutanud hävitamise eest terve Lääne mesilaste populatsioonid.

On lihtne mõista, miks. Lääne mesilased on täiesti kaitsetu lesta vastu. Parasiit, mis ei ole suurem kui seesamiseemne, haarab mesilase külge ja imeb selle verd, lõpuks kas tapab ta otse või muudab mesilase haigustele ja viirustele vastuvõtlikumaks. Asja teeb hullemaks see, et mesinikele pole nende lestade puhul tegelikult abi ning nad on sageli sunnitud nende vastu võitlemiseks kasutama kõike alates hapetest ja valgendist kuni hobusepuugiravimiteni. Kuid loomulikult võivad ka need kolooniale negatiivselt mõjuda.

Õnneks võib meie hävitaja probleemile olla turvaline lahendus.

The Termosolaarne taru on sama lihtne kui tõhus. Erinevalt mesilastest, varroalestadest ei saa taluma kõrgeid temperatuure. Thermosolar Hive kasutab seda ära, kasutades selleks katusel olevat päikesepaneeli tõsta taru sisemust Varroa lesta jaoks surmava temperatuurini, ilma et see kahjustaks mesilased.

Taru loojad väidavad, et see kiirendab kevadiste kolooniate kasvu, õietolmu kogumisvõimet ja lennutegevust. Taru on praegu veel prototüübi faasis, kuid võib olla võimas relv lestavastases võitluses.

Muidugi, kui see lihtne lähenemisviis ei õnnestu, on olemas varuplaan. Tulevikus, kus geneetiliselt muundatud toidud on külluses, võivad meil esineda ka tarud, mis ümisevad geneetiliselt muundatud mesilastega.

Paremate mesilaste projekteerimine ja igaks juhuks robotite ehitamine

Teine plaan Varroa lesta probleemi leevendamiseks pärineb emakesest loodusest - koos keerdkäiguga. Idee on kasutada tehnikat, mida nimetatakse RNA interferentsiks (RNAi), söötes mesilastele suhkrusiirupit sünteetilise RNA koodiga, mis on spetsiaalselt loodud Varroa lesta vastu võitlemiseks. Kui lest hakkab nendelt biotehnoloogilistelt mesilastelt verd leostuma, siseneb tema süsteemi sünteetiline RNA. Selle asemel, et teda toita, jäetakse kahjurile hoopis vähenenud võime hingata, süüa või paljuneda - ja see on vaid üks paljudest nutikatest lähenemisviisidest, millest teadlased unistavad.

Harvardi ülikool astub sammu edasi, kavandades kõikehõlmavat tulemust Vaikne kevad Stsenaarium: Maailm ilma looduslikult esinevate mesilasteta. Ülikooli Wyss Institute for Biologically Inspired Robots projekteerivad teadlased terveid autoparke nn. “RoboMesilased”, mis võib mesilasteta tulevikus meie põllukultuure tolmeldada.

Need RoboBees (või täpsemalt autonoomsed lendavad mikrobotid) pole varustatud mitte ainult tiibade, vaid ka anduritega mis jäljendavad mesilaste silmi ja antenne, võimaldades üksustel nii "tunnetada" kui ka neile reageerida. keskkond. See võib tunduda hullumeelne ja kaugeleulatuv, kuid see pole ainult akadeemiline auruvara. Meeskond on neid roboteid arendanud rohkem kui viis aastat ja usub, et RoboBees võiks hakata põllukultuure kunstlikult tolmeldama kümnendil.

See on paljutõotav projekt ja võib väga hästi päästa päeva, kuid see on ka oluline pidage meeles, et meie, tavalised Joed, ei ole uusima tehnoloogia käsul, et seda tagasi pöörata beepokalüpsis. Nii linnad kui ka kodanikud saavad teha palju põhilisi samme, et midagi muuta.

Mesilassõbralike linnade ehitamine

Nii suurpõllumajanduse kui ka kliimamuutuste üks probleemsemaid tulemusi on ammendumine bioloogiline mitmekesisus monokultuuri kasuks. Peamiselt ühest toiduallikast koosnev dieet ei ole mesilaste optimaalse tervise jaoks ideaalne. Piirkond, kus domineerivad kümned tuhanded aakrid üksikud hooajalised põllukultuurid, ei suuda tervet taru piisavalt toita aastaringselt – rääkimata hooajalisest.

Kuigi linnad on ehitatud inimeste jaoks, saab ruume hõlpsasti kohandada mesilaste varjupaikadeks. Oslos, Norras, on käimas muljetavaldav jõupingutus, mida saaks rakendada linnades üle maailma, et kolooniaid kohapeal taaselustada. Nad nimetavad seda maailma esimeseks "mesilaste maantee.”

Projekti raames julgustatakse kodanikke kasutama Oslo ümbruses mesilassõbralike elupaikade loomiseks väliruume (pargid, kooliaiad, katused jne). Üksikisikud saavad oma istutuspüüdlusi veebisaidil loetleda ja kaardistada, et julgustada teisi läheduses olevaid inimesi järgima oma elupaikade ja muude mitmekesiste aedade eeskuju.

Oslo ei ole ainus koht, kus inimesed tolmeldajaid silmas pidades linnakujundust ümber mõtlevad. Teadlased aadressil Maine'i ülikool töötavad Hampdenis asuva täisprügilaga ja kasutavad sarnase projekti jaoks ümber ala osasid. Maine'is domineerivad peamiselt metsaökosüsteemid. Kahjuks ei ole need piirkonnad mesilaste tervisele eriti soodsad. Professor Frank Drummond ja teised istutavad mitteaktiivsesse männipuude prügilasse tolmeldajate aedu, et teha kindlaks taimed, mis on piirkonna mesilastele kõige kasulikumad.

Ka teised USA osariigid hakkavad paremini ära kasutama teeäärset taimestikku, et edendada mesilastele suunatud taimede mitmekesisust. Selle ettevõtmise abistamiseks kavatseb USA transpordiministeerium sel kevadel läbi viia uuringu, et teha kindlaks, mida teeäärsed taimestiku tolmeldajad tarbivad. Andmeid kasutatakse bioloogilise mitmekesisuse ja tugevamate tolmeldajate elupaikade edendamiseks õigel viisil.

Edasi liikuma

Püüdes luua tõhusat toiduvarustusvõrku, oleme tahtmatult muutnud kogu seadme ettearvamatuks segaduseks.

"Kahjuks, kui vaatate paljusid põllumajandust väga lähedalt, on selge, et oleme väga sõltuvad sellest, mida võite nimetada välisteks sisenditeks," ütles Drummond. "Olgu selleks elusorganismid, nagu mesilased, või naftapõhised väetised ja pestitsiidid, nii on laiaulatuslik põllumajandus läinud. See on omamoodi koht, kus me oleme, kuid see muudab meie põllumajanduse häirete suhtes haavatavaks. Ma ütleksin, et sellest on saanud omamoodi elu tõsiasi, kuni midagi juhtub.”

Õnneks on mõned geniaalsed kõrg- ja madaltehnoloogilised valikud juba üsna töös.

Kas meil on vaja luua nutikam, tõhusam ja vähem hävitav ülemaailmne toiduvarustus? Absoluutselt. Kas see juhtub üleöö? Ärge hoidke hinge kinni. Seni peame astuma samme, et toetada oma peamisi tolmeldajaid mikrotasandil, vastasel juhul võime olla järgmised tükeldajad.

Nii ilus kui ka poleks ette kujutada maapiirkonda tolmeldavat RoboMesilaste laevastikku, võib olla parem seda tähele panna kanaari hoiatus söekaevanduses, sest meie tolmeldajad langevad nagu — noh, mesilased, siin punkt.