Svět má vážný problém s včely, a ne ten, který zahrnuje nevítané bzučení drobného hmyzu na venkovním pikniku: Honeybees umírají s děsivou rychlostí (američtí zemědělci ztratili 31% svých včelstev v zimě 2012/2013) a ne člověk ví proč. To je obrovský problém pro každého, kdo má rád jídlo, protože včely jsou nejdůležitějším obchodním opylovačem na světě - Organizace pro výživu a zemědělství Organizace spojených národů odhaduje, že ze 100 plodin, které produkují 90 procent světové výživy, z nichž 71 je opylováno včelami . Ztratit včely a uličky našich supermarketů by mohly vypadají téměř neplodné.
Související obsah
- Jak květiny změnily svět, od ekosystémů po galerie umění
- Tato nová spermie pro včely medonosné by mohla pomoci bojovat s poruchou kolapsu kolonií
- Americký čmelák se zhroutí, příliš
- Tajný život včel
Včely jsou nejrozšířenější opylovače používané v komerčním zemědělství z jednoduchého důvodu: lidé je snadno ovládají a manipulují s nimi. Včely jsou společenským hmyzem, což znamená, že tvoří a žijí ve velkých dobře organizovaných skupinách. Zemědělci to mohou využít tím, že koaxiují a udržují po ruce velké populace včel; včely lze také chovat na farmě a mohou být podle vůle farmáře propuštěny ve velkém počtu. Z těchto důvodů činí včely medonosné 80 procent opylování hmyzem v zemědělských plodinách.
Ale včely nejsou jedinými včely ve hře opylení - ani nejsou nutně nejúčinnější. Existuje více než 20 000 druhů včel a 4 000 z nich pochází ze Severní Ameriky (včely nejsou jedním z nich). Tito rodící opylovači jsou za určitých podmínek ve skutečnosti lepší opylovači než včely medonosné, ale těžko se ovládají. "V uplynulém roce bylo provedeno mnoho výzkumů zaměřených na divoké včely a jejich přínos k opylování - v mnoha systémech divoké včely zvyšují opylení, které způsoby, jimž se chovají včely jako včely, ne, " vysvětluje Hannah Burrack, docentka na North Carolina State University (NCSU).
Začátkem tohoto roku skupina vědců v oblasti včel zveřejnila studii spojující biologickou rozmanitost včel se zlepšenými výnosy plodin - biologická rozmanitost je druh pojistky pro náš potravinový systém. Ale protože divoké včely nejsou tak snadno zvládnutelné jako včely medonosné, mohli by zemědělci váhat se zaváděním postupů, které by na jejich pole přitahovaly domácí opylovače.
Nový výzkum Burrack a jejích kolegů z NCSU nyní naznačuje, že zvyšování rozmanitosti jejich opylovačů by mohlo přinést více než užitek pro zemědělskou plodinu - mohlo by to prospět jejich spodní hranici, aby vykompenzovaly počáteční investice do zvyšování biologické rozmanitosti, což by stálo za to úsilí . Výzkum byl dnes zveřejněn v časopise PLOS ONE s otevřeným přístupem.
"Zájem o mou laboratoř o tento projekt vzrostl z těchto pěstitelských interakcí, " poznamenává Burrack. "Chtěli vědět, kdo jsou jejich opylovači a jak interagují a prospívají potenciálně svým plodinám."
Spolu s Davidem Tarpym, biologem včel na NSCU, Burrack a další měřili vliv biologické rozmanitosti včel na důležitou úrodu v Severní Karolíně: borůvky. Vybrali si řadu komerčních borůvkových farem, které navštívili jednou týdně během období květu po dobu dvou let. Než začalo kvetoucí období, vědci umístili klece na vybraný počet poboček - kontrolní skupinu - aby dočasně opylovače udrželi. Během období květu (čtyři až pět týdnů) vědci procházeli řádky po stanovenou dobu, počítali a identifikovali druhy přítomných včel - našli pět různých skupin: včely medonosné, čmeláky, jihovýchodní borůvky, tesařské včely a malé domorodé včely.
Potom by pravidelně věnovali klecovité větve opylovačům jedním ze tří způsobů: rozepnuli větev a umožnili přítomným opylovačům navštěvovat určité časové období (otevřené opylení), vystavili větev pouze jednomu druhu včel testovat účinnost včel na základě návštěvy (jednorázové opylení) nebo jednoduše ponechají větev zakrytou a otestují, kolik opylení může pocházet z opylujících se specifických keřových květů (uzavřené opylení).
Včela opyluje borůvkový květ v Arkansasu. (© Bill Barksdale / AgStock Images / Corbis) Padesát dní po období květu se vědci vrátili na farmy a sbírali borůvky, které vyplynuly z experimentů s otevřenými opylovanými, jednorázovými nebo uzavřenými opylováním. Protože skupina zkoumala vliv zvýšené biologické rozmanitosti na úrodu plodin, zaměřila se konkrétně na výsledky z otevřeného opylení v době, kdy na dané farmě počítaly hojnost druhů včel.
„Pokud bychom měli větší počet divokých včel, větší počet těchto funkčních skupin, viděli jsme nárůst o 3, 66 semen na bobule, “ vysvětluje Burrack. "A v pohodě na borůvkách je to, že počet semen přímo souvisí s velikostí bobule, takže bychom to mohli spojit s něčím, co je pro pěstitele ekonomicky významné." Jinými slovy, větší opylení různými druhy včel vede k tomu, že bobule produkují více semen, což nakonec vede k tlustším a těžším bobulím.
Na základě ceny, kterou zemědělci stanovili za libru za své borůvky, autoři zjistili, že pokud by dva různé druhy včel opylovaly borůvky, farma by viděla výnos plodiny 311 $ za akr; pro tři druhy včel by to bylo 622 $; za čtyři, 933 $ a tak dále. Protože vědci pozorovali pouze pět různých druhů, nemohou spekulovat o dopadu biologické rozmanitosti nad pět - ale předpokládají, že by vztah nakonec vyrovnal (a přidané druhy by již neznamenaly větší bobule), ale nedosáhly toho práh přirozeně ve studii. Burrack a její kolegové vypočítali, že pro každý další druh může borůvkový průmysl v Severní Karolíně očekávat další zvýšení výnosu o 1, 4 milionu dolarů.
"Mohli bychom dát ekonomickou hodnotu potenciální hodnotě spojené s těmito původními včely, což je opravdu užitečné, protože dalším krokem, na který se chceme podívat, je, jak můžete zvýšit rozmanitost, " říká Burrack. „Pro komerční pěstitele bude jedním z důležitých hledisek, zda jsou postupy, které mohou udělat pro zvýšení rozmanitosti, vyváženy zvýšením hodnoty plodiny.“
Proč tedy různá skupina včel vytváří lepší plodiny? Hraje se zde několik faktorů. Zaprvé: „Květina je schopná oplodnit 1-2 dny (na rozdíl od lidských vajíček), takže nezastaví novou formaci semen, když jednou navštíví včelu. To znamená, že více včel přispívá k opylení jediného ovoce, “ Burrack poznámky.
Proč však více včel stejného druhu (například ovoce z větví, u nichž se provádí screening na jednorázové opylení), nepomáhá vytvářet bobule jako tuk jako plodiny produkované otevřeným opylováním? Autoři spekulují, že různým druhům se daří za různých povětrnostních podmínek - například včely medonosné nejlépe fungují během klidných, teplých a slunečných dnů, zatímco jihovýchodní borůvky borůvek mohou pracovat za nepříznivého počasí. V Severní Karolíně, kde je počasí během období květu neuvěřitelně proměnlivé, pomáhá mít rozmanitost včel, takže člověk může být vždy opylující, déšť nebo září. Vědci také spekulují, že počasí nemusí být jedinou věcí, která ovlivňuje včely - kupředu, chtějí vyzkoušet, zda zemědělské postupy řízení mohou mít také různé účinky na různé druhy včel.
Protože změna klimatu ovlivňuje povětrnostní vzorce a zvyšuje pravděpodobnost extrémního počasí, rozmanitost včel, které mohou pracovat v různých povětrnostních podmínkách v různých zemědělských systémech, by mohla být pro zemědělce obrovským přínosem. Přidání více domácích a divokých včel do zemědělství by mohlo mít silný finanční přínos, ale není to snadný přechod. Na jedné straně klesá také populace divokých včel - analýza společnosti Xerces Society, neziskové organizace zaměřené na zachování volně žijících živočichů bezobratlých, naznačuje, že vyhynutí bude ohroženo 30 procent amerických čmeláků v Americe. Nativní divoké včely jsou také těžko zvládnutelné a postupy, které by mohly podpořit jejich přežití - jako je výsadba neobdělávaného potravního stanoviště - odebírají cennou půdu a čas.
Jak však naznačuje studie NCSU, mohou mít zemědělci ekonomický důvod k investování do biologické rozmanitosti. Více rozmanitá skupina opylovačů je navíc odolnější skupinou proti nepokojům člověka a přírodních zdrojů, takže zvyšování biologické rozmanitosti opylovačů může prospět nejen zemědělcům v krátkodobém horizontu prostřednictvím zvýšení úrody, ale také dlouhodobě ochranou před zemědělské poruchy způsobené počasím, využíváním půdy nebo nemocí.
„Různé včely dělají různé věci, “ vysvětluje Burrack. „Různorodá komunita včel je možná vícenásobně stabilnější než společenství, kterému dominuje jakýkoli druh.“
