Nyuki wanaobubujika kwenye koloni la maabara. Leif Richardson, CC BY-NC-ND

Tafuta habari juu ya 'matibabu ya kibinafsi,' na labda utapata maelezo ya njia nyingi ambazo sisi wanadamu tunatumia dawa za kulevya kutatua shida. Kwa kweli, matumizi ya molekuli zinazofanya kazi kibaolojia - nyingi ambazo zinatoka kwa mimea - kubadilisha miili na akili zetu zinaonekana kama tabia ya kibinadamu.

Lakini mimea inajulikana sana katika lishe ya wanyama wengi pia. Inakua mwili wa utafiti inapendekeza wanyama wengine wanaweza kupata faida ya dawa kutoka kwa kemia ya mmea, na labda hata watafute kemikali hizi wanapougua. Sokwe hula majani fulani ambazo zina mali ya kuua vimelea. Tembo wajawazito wamezingatiwa kula nyenzo za mmea kutoka kwa miti ambayo wanadamu hutumia kushawishi wafanyikazi. Labda umewahi kuona mbwa wako wa paka au paka akila nyasi - ambayo haiwapei lishe - kwa kile kinachoaminika kuwa ni juhudi ya kutibu kichefuchefu kwa kuchochea kutapika.

Katika utafiti wangu, nimeangalia jinsi nyuki bumble wanavyoathiriwa na aina hizi za misombo ya biolojia. Pamoja na wenzangu, nimegundua kuwa kemikali fulani za mmea kawaida ziko kwenye nekta na poleni zinaweza kufaidi nyuki walioambukizwa na vimelea vya magonjwa. Nyuki wanaweza hata kubadilisha tabia yao ya kutafuta chakula wakati wameambukizwa ili kuongeza ukusanyaji wa kemikali hizi. Je! Kemikali za mmea zinazotokea kwa asili katika maua zinaweza kuwa sehemu ya suluhisho la kupungua kwa wasiwasi wa nyuki wa mwituni na waliosimamiwa?

Kwanini Mimea Inatengeneza Kemikali Hizi?

Juu ya misombo mimea hufanya kutekeleza 'msingi' wa photosynthesis, ukuaji na uzazi, mimea pia huunganisha kile kinachoitwa misombo ya kimetaboliki ya sekondari. Molekuli hizi zina madhumuni mengi, lakini kuu kati yao ni ulinzi. Kemikali hizi hutoa majani na tishu zingine zisizoweza kupendeza au zenye sumu kwa wanyama wanaokula mimea ambayo ingeweza kupukutika.

Wengi masomo ya mabadiliko katikati ya mwingiliano wa mimea-mimea inayopatanishwa na kemia ya mmea. 'Mbio za mikono' kati ya mimea na mimea ya mimea imecheza kwa mizani ya muda mrefu, na mimea ya majani hurekebisha kuvumilia na hata kubobea kwa mimea yenye sumu, wakati mimea inaonekana kuwa imeibuka sumu ya riwaya kukaa mbele ya watumiaji wao.

Kwa mabuu ya kifalme, maziwa ya maziwa ni kabati la jikoni na baraza la mawaziri la dawa. Leif Richardson, CC BY-NC-ND

Mimea ya mimea inaweza kupata faida, gharama au mchanganyiko wa zote mbili wakati zinatumia metaboli za sekondari za mmea. Kwa mfano, mabuu ya kipepeo ya monarch ni mimea maalum ya mimea ya maziwa, ambayo ina steroids ya sumu inayoitwa cardenolides. Wakati watawala makini kuchagua Cardenolides katika miili yao kama kinga dhidi ya wanyama wanaokula wenzao kama ndege, wanaweza pia kupunguzwa kiwango cha ukuaji na hatari kubwa ya vifo kama matokeo ya kuambukizwa na misombo hii yenye sumu.

Kwa kufurahisha, metabolites za sekondari hazipatikani tu kwenye majani. Wao pia wapo kwenye tishu ambazo kazi yao dhahiri ni ya kuvutia badala ya kurudisha - pamoja na matunda na maua. Kwa mfano, imekuwa ikijulikana kwa muda mrefu kuwa nekta ya maua kawaida huwa na metaboli za sekondari, pamoja na asidi zisizo za protini za amino, alkaloids, phenolics, glycosides na terpenoids. Walakini ni kidogo inayojulikana juu ya jinsi au ikiwa kemikali hizi zinaathiri wachavushaji kama nyuki.

Je! Metaboli za sekondari zinaweza kuathiri mwingiliano wa mimea na wachavushaji, kama vile zinavyoathiri mwingiliano na watumiaji wa mimea ya majani? Sawa na mimea mingine, je! Nyuki pia wanaweza kufaidika kwa kutumia misombo hii ya mimea? Je! Matumizi ya kimetaboliki ya sekondari yanaweza kusaidia nyuki kukabiliana na vimelea na vimelea vinavyosababishwa na kupungua kwa nyuki wa porini na waliosimamiwa?

Misombo ya Mimea Kupunguza Vimelea Katika Nyuki

Na wenzangu katika maabara ya Rebecca Irwin katika Chuo cha Dartmouth na Lynn Adler katika Chuo Kikuu cha Massachusetts, Amherst, nilichunguza maswali haya katika Utafiti mpya. Tuligundua kuwa safu anuwai ya misombo ya sekondari ya mimea ya kimetaboliki inayopatikana kwenye nectari ya maua inaweza kupunguza mzigo wa vimelea katika nyuki wa bumble.

Katika mazingira ya maabara, tuliambukiza nyuki wa kawaida wa mashariki ya mashariki (Bomu huvumilia) na vimelea vya utumbo wa protozoan, Bombi ya Crithidia, ambayo inajulikana kupunguza maisha marefu ya nyuki na mafanikio ya uzazi. Halafu tuliwalisha nyuki kila siku ama chakula cha nukta ya sukrosi-tu ya kudhibiti au moja iliyo na moja ya misombo nane ya sekondari ya kimetaboliki ambayo kawaida hufanyika katika nekta ya mimea iliyotembelewa na nyuki wanaopiga porini.

Baada ya wiki moja, tulihesabu seli za vimelea kwenye matumbo ya nyuki. Kwa ujumla, lishe iliyo na metaboli za sekondari ilipunguza sana mzigo wa ugonjwa wa nyuki. Nusu ya misombo ilikuwa na athari kubwa kwa kitakwimu peke yao. Kiwanja kilicho na athari kali kilikuwa alkaloid anabasine, ambayo ilipunguza mzigo wa vimelea kwa zaidi ya 80%; misombo mingine ambayo ililinda nyuki kutoka kwa vimelea ni pamoja na alkaloid nyingine ya tumbaku, nikotini, thymol ya terpenoid, inayopatikana kwenye nekta ya miti ya basswood, na catalpol, glycoside ya iridoid inayopatikana kwenye nectar ya turtlehead, mmea wa ardhi oevu mashariki mwa Amerika Kaskazini.

Tulitarajia kwamba nyuki wanaweza pia kupata gharama wakati wanapotumia misombo hii. Lakini tuligundua kuwa hakuna kemikali yoyote iliyoathiri maisha ya nyuki. Anabasine, kiwanja kilicho na faida kubwa ya kupambana na vimelea, kilitia gharama ya uzazi, na kuongeza idadi ya siku zinazohitajika kwa nyuki kukomaa na kutaga mayai. Licha ya ucheleweshaji huu, hata hivyo, hakukuwa na tofauti katika pato la mwisho la uzazi katika jaribio letu.

Utafiti huu unaonyesha wazi kwamba nyuki wa porini wanaweza kufaidika wanapotumia metaboli za sekondari kawaida zilizopo kwenye nekta ya maua. Na mfiduo wa nyuki wakati wote wa maisha kwenye misombo hii ni kubwa zaidi, kwani pia hutumia poleni na kama mabuu.

Katika utafiti mwingine, tumefunua ushahidi kwamba baadhi ya misombo yenye kazi ya kupambana na vimelea hutafutwa na nyuki wakati wana vimelea, lakini sio wakati wana afya. Angalau katika hali zingine - pamoja na majaribio ya shamba na nyuki wa porini walioambukizwa asili Bombi ya Crithidia - nyuki wa bumble hufanya uchaguzi wa malisho kwa kujibu hali ya vimelea, sawa na wanyama wengine wanaojitibu.

Dawa ya Kupambana na Idadi ya Nyuki?

Kwa hivyo vipi juu ya matumizi ya vitendo: je! Utafiti huu unaweza kupunguzwa ili kusaidia kupunguza idadi ya nyuki? Hatujui bado. Walakini, matokeo yetu yanaonyesha maswali ya kupendeza juu ya utunzaji wa mazingira, bustani ya makazi ya bustani na mazoea ya shamba.

Katika kazi ya baadaye, tunapanga kuchunguza ikiwa kupanda mimea fulani karibu na apiaries na mashamba kutasababisha idadi nzuri ya nyuki. Je! Mimea ya asili ni vyanzo muhimu vya misombo ya dawa kwa nyuki ambao wanashiriki historia ndefu za mabadiliko? Je! Mashamba ambayo hutegemea wachavushaji nyuki wa porini kwa utoaji wa 'huduma ya mfumo wa ikolojia' ya uchavushaji inaweza kusimamiwa vizuri kusaidia afya ya nyuki?

Uwasilishaji wa kimetaboliki ya nectar na poleni kwa nyuki walio na ugonjwa sio zana pekee inayofaa kukuza uendelevu wa muda mrefu wa wanyama hawa muhimu kiikolojia na kiuchumi. Lakini inaonekana kwamba hii inaweza kuwa angalau sehemu ya suluhisho. Kilimo kinaweza kuja duara kamili, tukikubali kwamba ili kufaidika na huduma ya mfumo wa ikolojia inayotolewa na wanyama wa porini, lazima tuzingatie mahitaji yao ya makazi.

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo.
Kusoma awali ya makala.

Kuhusu Mwandishi

Leif Richardson ni Taasisi ya Kitaifa ya Utafiti wa Chakula na Kilimo ya USDA huko Chuo Kikuu cha Vermont. Yeye hufanya kazi kwa mwingiliano wa spishi nyingi unaozingatia mimea na wachavushaji wao, haswa nyuki. Anachunguza jinsi pollinators wa nyuki wa mwituni wa buluu ya kibiashara wanavyoathiriwa na kemia ya mmea na jinsi mwingiliano wa mimea na kuvu ya mycorrhizal huathiri afya ya nyuki. Nia nyingine ya utafiti ni kutumia data ya vielelezo vya makumbusho kusoma mifumo ya kupungua kwa spishi za nyuki za Amerika Kaskazini na Ulaya. Tembelea tovuti yake: www.leifrichardson.org/

Kitabu Co-Mwandishi na Leif Richardson:

{amazonWS: searchindex = Vitabu; maneno muhimu = 0691152225; maxresults = 1}