RoboBees, городские заповедники и горячие ульи могут спасти мир от «пчелопокалипсиса»

За последнее столетие сельское хозяйство шагнуло далеко вперед. Мы производим больше продуктов питания, чем когда-либо прежде, но наша нынешняя модель неустойчива, а население мира быстро растет. приближается к отметке в 8 миллиардов, современные методы производства продуктов питания потребуют радикальной трансформации, если они собираются сохранить вверх. К счастью, целый ряд новых технологий может помочь сделать это возможным. В эта серия, мы рассмотрим некоторые инновационные решения, над которыми работают фермеры, ученые и предприниматели, чтобы гарантировать, что никто не останется голодным в нашем все более перенаселенном мире.

Если вы не жили под камнем или не зарылись головой в пустой улей шахтерских пчел, вы, вероятно, слышали о нынешнем «биапокалипсисе». За последние несколько лет синдром коллапса пчелиных семей (CCD) опустошил популяции пчел. Мировой. Более 40

процент колоний в Соединенных Штатах умерло только в 2016 году, поэтому назвать это тяжелое положение «уничтожением» было бы грубым преуменьшением.

Почти треть нашего рациона составляют растения, опыляемые насекомыми. Министерство сельского хозяйства США, пчелы ответственны за 80 процентов этого опыления. Излишне говорить, что огромная часть нашей глобальной продовольственной сети зависит от благополучия этой незамеченной сельскохозяйственной рабочей силы. Проще говоря: если они уйдут, мы уйдем.

За этим массовым вымиранием стоит множество основных причин, и, следовательно, не существует серебряной пули, которая могла бы обратить эту тенденцию вспять. Эта проблема многогранна, и решение такой запутанной проблемы потребует целой сети взаимодополняющих усилий.

К счастью, на планете Земля уже есть кто-то, кто занимается этим делом.

Прямо сейчас во всем мире защитники природы, инженеры и обычные граждане используют современные технологии, чтобы помочь спасти наших летающих, крылатых союзников. В этой статье мы познакомим вас не только с самыми большими проблемами, с которыми сейчас сталкиваются пчеловоды, но и с некоторыми удивительными решениями, которые люди придумали для их решения.

Оказывается, пестициды вредны для пчел. Кто знал?!

За последние несколько десятилетий фермеры обратились к генетически модифицированным сельскохозяйственным культурам и новому классу пестицидов, а именно неоникотиноидам (или неоникам), чтобы увеличить урожайность и удовлетворить наши глобальные потребности в продовольствии. К сожалению, остаточные эффекты этих культур и пестицидов были напрямую связаны с более высокими темпами заражения. расстройство распада колонии — явление, при котором большинство рабочих пчел покидают улей и покидают свою матку. позади.

В этом и заключается загадка. Мы полагаемся на эти сельскохозяйственные химикаты, чтобы производить достаточное количество еды для себя, но они также убивают пчел и подрывают важнейший столп нашей продовольственной системы. Ученые говорят, что нам, вероятно, не следует продолжать использовать неонику, но фермеры, вероятно, будут продолжать это делать, потому что они повышают урожайность. Это порочный круг.

Хорошая новость заключается в том, что в последнее время все больше и больше стран начинают запретить некоторые из этих пестицидов, что вынуждает производителей искать альтернативные методы. Однако даже если бы вчера мы перестали использовать неонику во всем мире, наши проблемы на этом не закончились бы.

Пестициды – это лишь верхушка айсберга

Big Ag и уродство пчеловодства

Коммерческое пчеловодство всегда было прибыльным бизнесом. Однако в последние годы пчеловоды начали сдавать в аренду все больше и больше своих ульев для целей опыления (а не просто для производства меда), чтобы оставаться прибыльными.

Часто это делается в огромных масштабах, включая полуприцепы, загруженные сотнями ульев и миллионами пчел. Эти пчеловоды путешествуют по автомагистралям, следуя за циклами опыления по всей стране, и сдают свои семьи в аренду тем, кто предложит самую высокую цену.

Однако пчелы довольно привередливы. Если температура опускается ниже 50 градусов по Фаренгейту или идет дождь, особенно ветрено или даже пасмурно, пчелы с меньшей вероятностью покинут улей и начнут опылять. Чтобы гарантировать опыление урожая, фермеры часто используют коммерческих пчеловодов в качестве своего рода страхового полиса.

Многие часто арендуют вдвое больше пчел, чем необходимо для данного урожая, чтобы гарантировать его опыление, несмотря ни на что. К сожалению, это обычно означает, что на данном поле имеется половина количества еды, достаточной для полноценного питания пчел. Чтобы компенсировать этот дисбаланс, многие пчеловоды дополняют рацион своих пчел альтернативными источниками пищи. Обычно это включает в себя дешевый и менее питательный кукурузный сироп для дальнейшего повышения прибыльности.

«Просто потому, что [пчеловодам] приходится управлять ими в большом количестве семей, чтобы зарабатывать деньги, вредны для их здоровья», — говорит доктор Фрэнсис Драммонд, профессор экологии насекомых в Университете штата Калифорния. Мэн. «Так что это своего рода уловка-22».

Кукурузный сироп не так питателен, как тростниковый сахар, а тростниковый сахар далеко не так питателен, как нектар цветов. Аналогичным образом, нынешняя система вечных перевозок также является стрессовой и вредной для экономики. общее состояние здоровья этих коммерческих популяций пчел, что делает их более восприимчивыми к болезням и паразиты.

«Каждый раз, когда у вас есть популяция хозяина, зараженная паразитом или болезнью, а также содержащаяся с очень высокой плотностью, они, как правило, более склонны к приобретению этой болезни», — сказал Драммонд.

Один из способов борьбы с этим — улучшение технологий мониторинга, которые позволяют пчеловодам поддерживать здоровые популяции и лечить больных. Брать ГлазаНаУльи, например. Подобно FitBit для пчел, система использует камеры внутри улья для мониторинга активности и передачи данных пчеловодам через смартфон или планшет.

С помощью программного обеспечения часы наблюдения за ульями можно разбить на закономерности активности колонии, чтобы получить полезную аналитику. Приложение собирает данные не только об отдельных пчелах, но и мониторы улей как накопительный»сверхорганизм». Это позволяет приложению оценивать состояние улья с помощью аналитических всплесков и спадов, чтобы владельцы могли быстрее реагировать на сбои.

И, черт возьми, есть много сбоев, о которых стоит беспокоиться.

Борьба с клещом

Клещ Варроа или Деструктор Варроа как это официально известно, на протяжении десятилетий опустошало пчелиные семьи по всему миру. С момента интродукции инвазивных видов в Северную Америку в конце 1980-е годы, вредитель несет ответственность за уничтожение весь популяции западных медоносных пчел.

Легко понять, почему. Западные медоносные пчелы полностью беззащитный против клеща. Паразит размером не больше кунжутного семени, цепляется к пчеле и высасывает ее кровь, в конечном итоге либо убивая ее полностью, либо делая пчелу более восприимчивой к болезням и вирусам. Что еще хуже, пчеловоды на самом деле не имеют особого доступа к этим клещам и часто вынуждены использовать все, от кислот и отбеливателей до лекарств от конских клещей, для борьбы с ними. Но, конечно, это тоже может иметь негативные последствия для колонии.

К счастью, может быть безопасное решение нашей проблемы с деструктором.

Термосолнечный улей настолько же просто, насколько и эффективно. В отличие от медоносных пчел, клещи варроа не могу выдерживать высокие температуры. Термосолнечный улей использует это преимущество, используя солнечную панель на крыше, предназначенную для увеличить температуру внутри улья до смертельной для клеща Варроа температуры, не нанося вреда медоносные пчелы.

Создатели улья утверждают, что он ускоряет весенний рост колоний, способность собирать пыльцу и летную активность. На данный момент улей все еще находится на стадии прототипа, но может стать мощным оружием в борьбе с клещом.

Конечно, если этот простой подход не сработает, есть запасной план. В будущем, когда появится рог изобилия генетически модифицированных продуктов, у нас также могут появиться ульи, кишащие генетически модифицированными медоносными пчелами.

Проектирование лучших пчел и создание роботов на всякий случай

Еще один план по смягчению проблемы клещей Варроа исходит от матери-природы, но с одной изюминкой. Идея состоит в том, чтобы использовать метод, называемый РНК-интерференцией (РНКи), путем скармливания пчелам сахарного сиропа с синтетическим кодом РНК, специально разработанным для борьбы с клещом Варроа. Когда клещ начинает высасывать кровь этих биотехнологических пчел, в его систему попадает синтетическая РНК. Вместо того, чтобы питаться, вредитель получает уменьшенную способность дышать, есть или размножаться — и это лишь один из многих умных подходов, которые придумывают исследователи.

Гарвардский университет делает еще один шаг вперед, планируя тотальную Тихая весна сценарий: Мир без естественных пчел. В университетском институте биологических роботов Висса исследователи разрабатывают целые парки так называемых роботов. “РобоПчелы», которые могут опылять наши посевы в будущем без пчел.

Эти RoboBees (точнее, автономные летающие микроботы) оснащены не только крыльями, но и датчиками. которые имитируют глаза и усики пчел, тем самым позволяя устройствам «чувствовать» и реагировать на их среда. Это может показаться сумасшедшим и надуманным, но это не просто академическая болтовня. Команда разрабатывала этих роботов более пяти лет и считает, что RoboBees сможет начать искусственное опыление сельскохозяйственных культур в течение нескольких лет. десятилетие.

Это многообещающий проект, и он вполне может спасти ситуацию, но также важно помните, что мы, обычные Джо, не подчиняемся новейшим технологиям, способным обратить вспять пчелопокалипсис. Существует множество основных шагов, которые города и граждане могут предпринять, чтобы реально изменить ситуацию.

Строим города, благоприятные для пчел

Одним из наиболее проблемных результатов как крупномасштабного земледелия, так и изменения климата является истощение биоразнообразие в пользу монокультуры. Диета, состоящая преимущественно из одного источника пищи, не идеальна для оптимального здоровья пчел. Территория, на которой преобладают десятки тысяч акров одиночных сезонных культур, не может адекватно питать здоровый улей круглый год, не говоря уже о сезонности.

Хотя города построены для людей, их пространства можно легко адаптировать под пчелиные убежища. Впечатляющие усилия, предпринимаемые в Осло (Норвегия), могут быть реализованы в городах по всему миру для возрождения колоний на местном уровне. Они называют его первым в мире»пчелиное шоссе.”

В рамках проекта гражданам предлагается использовать открытые пространства (парки, школьные сады, крыши и т. д.) для создания благоприятной для пчел среды обитания вокруг Осло. Люди могут перечислить и сопоставить свои усилия по посадке растений на веб-сайте, чтобы побудить других, находящихся поблизости, последовать их примеру в своих собственных средах обитания и других разнообразных садах.

Осло — не единственное место, где люди переосмысливают городской дизайн с учетом опылителей. Исследователи из Университет штата Мэн работают над полной свалкой в ​​Хэмпдене и перепрофилируют части территории для аналогичного проекта. В штате Мэн в основном преобладают лесные экосистемы. К сожалению, эти районы не очень благоприятны для здоровья пчел. Профессор Фрэнк Драммонд и другие сажают сады-опылители на недействующей свалке Pine Tree, чтобы определить растения, которые наиболее полезны для пчел в этом районе.

Другие штаты США также начинают лучше использовать придорожную растительность, стремясь способствовать разнообразию растений, специально предназначенных для пчел. Чтобы помочь в этом начинании, Министерство транспорта США планирует этой весной провести исследование, чтобы определить, чем питаются опылители придорожной растительности. Эти данные будут использоваться для содействия сохранению биоразнообразия и укреплению среды обитания опылителей вдоль полосы отвода.

Двигаться вперед

Пытаясь создать эффективную сеть снабжения продовольствием, мы невольно превратили весь этот аппарат в непредсказуемый беспорядок.

«К сожалению, если внимательно присмотреться к сельскому хозяйству, станет ясно, что мы очень зависим от того, что можно назвать внешними факторами», — сказал Драммонд. «Будь то живые организмы, такие как медоносные пчелы, или удобрения и пестициды на основе нефти, именно таким путем пошло крупномасштабное сельское хозяйство. Это просто то, где мы находимся, но это делает наше сельское хозяйство уязвимым для сбоев. Я бы сказал, что это как бы стало фактом жизни, пока что-нибудь не произойдет..”

К счастью, некоторые гениальные варианты высоких и низких технологий уже активно реализуются.

Нужно ли нам создавать более разумное, более эффективное и менее разрушительное глобальное снабжение продовольствием? Абсолютно. Это произойдет в одночасье? Не задерживайте дыхание. Тем временем мы должны предпринять шаги, чтобы поддержать наших главных опылителей на микроуровне, иначе мы можем оказаться следующими на плахе.

Как бы красиво ни было представить себе флот пчел-робоб, опыляющих сельскую местность, возможно, лучше прислушаться к этому. предупреждение канарейки в угольной шахте, потому что наши опылители падают, как… ну, пчелы, при этом точка.