Πως η κλιματική αλλαγή επηρεάζει τη γονιμότητα των μελισσών και των άλλων εντόμων

Μετέφρασε και επιμελήθηκε ο Μώμος
για το agropublic.gr .

Τα αποτελέσματα έρευνας των Πανεπιστημίων Βρετανικής Κολούμπια και Βόρειας Καρολίνα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες στην παρακολούθηση και αξιολόγηση της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής σε πουλιά και έντομα, μέσω των μελισσών.


Οι υψηλές θερμοκρασίες σκοτώνουν τα αναπαραγωγικά κύτταρα στο πέρας του ζωικού βασιλείου. Μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν αρκετοί τρόποι παρακολούθησης της επίδρασης της θερμότητας στους επικονιαστές, όπως οι μέλισσες, των οποίων η φυσιολογική δραστηριότητα είναι θεμέλια λίθος των ισορροπημένων οικοσυστημάτων και ζωτικής σημασίας στην επίτευξη βιώσιμης γεωργίας, σε ολόκληρο τον κόσμο.


Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Sustainability, ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνική φασματομετρίας μάζας, για να αναλύσουν το σπέρμα που είναι αποθηκευμένο στη σπερματοθήκη των βασιλισσών.

Εν συνεχεία εντόπισαν πέντε πρωτεΐνες, που ενεργοποιούνται όταν η βασίλισσα εκτίθεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Αυτές οι πρωτεΐνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην παρακολούθηση της θερμικής καταπόνησης – θερμικό στρες – των βασιλισσών, ούσα δείκτης απώλειας γονιμότητας λόγω κλιματικής αλλαγής, των εντόμων ευρύτερα.


«Όπως τα επίπεδα χοληστερόλης χρησιμοποιούνται ως δείκτες κινδύνου καρδιακών παθήσεων στον άνθρωπο, αυτές οι πρωτεΐνες θα μπορούσαν να υποδείξουν εάν μια βασίλισσα έχει υποστεί θερμικό στρες», δηλώνει ο επικεφαλής της μελέτης και βιοχημικός Alison McAfee. «Αν εντοπίζουμε μοτίβα θερμικού σοκ στις μέλισσες, τότε πρέπει να ανησυχούμε πραγματικά και για τα υπόλοιπα έντομα.»


Οι μέλισσες είναι αρκετά αντιπροσωπευτικές παρά την υψηλή ανθεκτικότητά τους, σε σύγκριση με άλλα, μη κοινωνικά έντομα και η ανθρώπινη καλλιέργειά τους σε όλο τον κόσμο διευκολύνει τη
δειγματοληψία.


Οι ερευνητές ενδιαφέρονται ιδιαιτέρως για τις βασίλισσες.

Η αναπαραγωγική τους ικανότητα είναι άμεσα συνδεδεμένη με την παραγωγικότητα κάθε αποικίας. Εάν το αποθηκευμένο σπέρμα έχει υποστεί
βλάβες, η βασίλισσα δεν επιτυγχάνει ισορροπημένη παραγωγή εργατριών και κηφήνων, πλήττοντας τη λειτουργία της αποικίας.


«Πρέπει να μάθουμε σε ποιες θερμοκρασίες ζουν ασφαλείς οι βασίλισσες και να ερευνήσουμε την έκθεσή τους στη θερμότητα τόσο εντός της αποικίας, όσο και κατά τη μεταφορά», σημειώνει ο McAfee.


«Αυτές οι πληροφορίες είναι πολύτιμες για τους μελισσοκόμους. Χωρίς αυτές δε μπορούν να γνωρίζουν πραγματικά σε τι κατάσταση βρίσκονται οι βασίλισσές τους. Η γνώση που παρέχουν μπορεί να αυξήσει δραματικά την ποιότητα των βασιλισσών και κατ’ επέκταση ολόκληρων των αποικιών


Ο Μακαφί πρώτα απ’ όλα καθόρισε το κατώφλι για την «αποτυχία» της βασίλισσας λόγω θερμικού στρες, εκθέτοντας τα μελίσσια σε μια δοκιμασία διαφορετικών θερμοκρασιών και διάρκειας έκθεσης.
Σύμφωνα με τον McAfee, τα δεδομένα δείχνουν ότι σε θερμοκρασίες μεταξύ 15 και 38 βαθμών Κελσίου οι βασίλισσες μπορούν να είναι ασφαλείς.

«Το ποσοστό των ενεργών σπερματοζωαρίων μειώνεται σε μη βιώσιμα επίπεδα πάνω από 38°C . Μία υγιής βασίλισσα διαθέτει περίπου 90% ενεργά σπερματοζωάρια. Σε αυτές τις θερμοκρασίες παρατηρείται μείωση κατά 11.5 μονάδες


Στη συνέχεια οι ερευνητές τοποθέτησαν θερμόμετρα σε επτά ιδιωτικές αποστολές βασίλισσας μέσω εδάφους και μία αεροπορικώς. Διαπίστωσαν ότι ένα πακέτο παρουσίασε αύξηση θερμοκρασίας στους 38 βαθμούς Κελσίου, ενώ ένα έπεσε στους 4 βαθμούς Κελσίου.

«Με τη βοήθεια των ευρημάτων της έρευνας, μπορούν να αναπτυχθούν νέες, ασφαλέστερες οδηγίες για την καλύτερη μεταφορά των βασιλισσών. Σημαντική βοήθεια για αγοραστές και πωλητές που θέλουν να ιχνηλατούν την ποιότητα των βασιλισσών τους», δήλωσε ο συνεργάτης Λέοναρντ Φόρστερ, καθηγητής στα εργαστήρια Μάικλ Σμιθ του Πανεπιστημίου Βρετανικής Κολούμπια.


Οι μέλισσες μπορούν να αυτορυθμίζουν τη θερμοκρασία εντός της κυψέλης.

Παρ’ όλα αυτά οι ερευνητές θέλησαν να μάθουν σε τι φάσμα τιμών κυμαίνεται πραγματικά. Κατέγραψαν θερμοκρασίες του μήνα Αυγούστου σε τρεις κυψέλες στο Ελ Σέντρο της Καλιφόρνια. Η θερμοκρασία υπό τη σκιά της κυψέλης έφτασε τους 45 βαθμούς Κελσίου. Διαπίστωσαν ότι και στις τρεις κυψέλες, οι θερμοκρασίες στα ελεύθερα (ακραία) πλαίσια ξεπέρασαν
τους 40 βαθμούς Κελσίου για χρονικό διάστημα δύο έως πέντε ωρών, ενώ σε δύο από τις κυψέλες, μόνο ένα ή δύο πλαίσια του κεντρικού τμήματος εκτέθηκαν σε θερμοκρασίες άνω των 38 βαθμών Κελσίου.


«Αυτό δείχνει ότι η ικανότητα της αποικίας να αυτορρυθμίζει τη θερμοκρασία καταρρέει σε ακραίες θερμοκρασίες και οι βασίλισσες να είναι ευάλωτες σε θερμικό στρες ακόμα και μέσα στην κυψέλη», δήλωσε ο συνεργάτης Τζεφ Πέτις, ανεξάρτητος ερευνητικός σύμβουλος του προγράμματος και πρώην ερευνητής του USDA-ARS.


Οι ερευνητές συνεχίζουν να εστιάζουν και να βελτιώνουν την πρωτεϊνική ιχνηλάτηση για την παρακολούθηση του θερμικού στρες των βασιλισσών.


«Οι πρωτεϊνικές λειτουργίες ρυθμίζονται συνεχώς. Θέλουμε να υπολογίσουμε πόσο διαρκούν τα ίχνη τους και πώς αυτό επηρεάζει το θερμικό στρες», συμπληρώνει ο McAfee. «Ελπίζω να εντοπίσουμε και
άλλους παρόμοιους δείκτες, για την έκθεση στο κρύο και τα φυτοφάρμακα. Έτσι θα μπορέσουμε να βελτιώσουμε τη διαχείριση, βάσει ενδεδειγμένων και αποδεδειγμένων τεχνικών. Τέλος, η καθολική εφαρμογή των ίδιων δεικτών, ως μέρος ενός ευρύτερου προγράμματος βιοπαρακολούθησης, θα είχε διπλή χρησιμότητα, αφού θα διευκόλυνε παραγωγούς και ερευνητές

Μώμος

MSc Ακτινοφυσικής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Φυσικός - Αρθρογράφος Δείτε όλα τα άρθρα εδώ.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.

Translate :