As bee populations decline, can technology help fill the gap?
Den drastiska nedgången i globala honungsbibefolkningar är ingen hemlighet. Fenomenet har kallats "koloni kollaptsyndrom" och även om det inte är klart vilka faktorer som ledde till det, förklarar entomologen Samuel Ramsey, Ph.D., att de skyldiga har blivit inskränkta till en triad av bidragande faktorer: bekämpningsmedel, fattiga näring och parasiter.
Av dessa faktorer säger han att parasiter skadar honungsbokpopulationer mest. Och ur alla parasiterna visar Ramsey i en ny PNAS papper, namnet ominously Varroa destructor är det allra värsta.
Varroa-miten, en liten parasitisk arachnid som hitches en tur på honungsbinnar och matar in på sina inar, har hotat biodlare länge. Men i årtionden antog de att det bara sippades på biet blod (hemolymph) och sprida sjukdomar. Det papper som skrevs av Ramsey och hans kollegor visar att varroamitten är farligare. Snarare än att vara en del av en farlig triad av bietrusningar, kan parasiter som varroamitten vara på toppen av en hierarki.
"Jag var väldigt exalterad, särskilt för att det här är något de har trott på dessa arachnider i mer än ett halvt sekel nu, och det har gått obestridet i åratal och år," Ramsey, som arbetade för denna forskning som doktorand. kandidat vid University of Maryland, College Park och är studieens första författare, berättar Omvänd. Han är nu en entomolog vid Bee Research Laboratory med USDA: s Agricultural Research Service.
Implikationerna för det nya papperet för att bota kolonihindighetssyndromet är djupgående. Inte bara förklarar varför varroamiter är så dödliga, men det förklarar också varför bekämpningsmedel och dålig näring har verkade spela en så stor roll i biodiversiteten. Men kanske viktigast, det återuppvakar en lång ignorerad forskares teori om de kvalster som kunde ha hjälpt oss att rädda bin tidigare.
I papperet visar Ramsey och hans kollegor att varroamiten inte bara suger blod utan matar på ett vitalt organ i honungsbinen kallad den feta kroppen, som lagrar näringsämnen och filtertoxiner - som en mänsklig lever. "Det är mindre som att ha myggmark på dig och dränera ut ditt blod och mer som att ha myggmark på dig, flyt din lever, suga ut det och flyga bort", säger Ramsey.
Denna brutala observation grundar sig på effekterna av bietmördarnas triad. "Nu förstår vi varför de pesticider som bin har blivit utsatta för i årtionden dödar dem", säger Ramsey. Samma sak gäller näring, eftersom det inte bara är det feta organet ett toxinfilterorgan, det är också ett näringslagringsorgan: "De kan inte lagra näringsämnen när vävnaden ständigt decimeras av dessa kvalster", tillägger han.
Denna uppenbarelse är en viktig för biodlare och entomologer, som har arbetat i årtionden för att räkna ut hur man hanterar varroamijter.
"Jag hoppas verkligen att denna forskning kommer att användas för att skapa nya metoder för att minska mittenivåer," säger Ramsey. Ett viktigt hinder för att utveckla ett effektivt försvar mot kvalsterna har varit detta grundläggande missförstånd om hur de matas.
Men problemet kan ha blivit löst mycket tidigare innan entomologer hade uppmärksammat arbetet vid North Carolina State University entomologiforskare Allen Cohen, Ph.D., vars arbete har gått mest obemärkt, fram till nu.
"Någon hade publicerat ett papper någonstans längs linjen som varroamider foder på binolymph av bin, och det fastnade bara där utan verifikation", säger Cohen Omvänd.
Som Ramsey och hans team skisserar i PNAS antagandet att varroamider matas på binens blod kommer från tre papper från slutet av 1970-talet, alla skrivna i Sovjetunionen. Amerikanska forskare hade arbetat med mediokra engelska översättningar av dessa papper i åratal, och det vetenskapliga samfundet hade citerat dem om och om igen, men ingen av dessa studier erbjöd faktiskt solida bevis för att kvalsterna dricker biblod.
Ramsey hänvisar till denna fråga som "kedjeledning". Forskare citerar en källa, då någon annan citerar den andra källan som citerat den första källan, och så vidare tills så småningom är uppkomsten av en bit information (eller felaktig information) irrelevant för att det bara är över hela den vetenskapliga litteraturen.
"Eftersom folk ofta citerade en citat så tittade folk aldrig på detaljerna i studien, säger han.
Cohen hade dock ifrågasatt detta antagande från början. I en litteratur av forskningshandlingar lade han och hans långtidssamarbetare Eric Erickson, Ph.D., fram bevisen att varroamider och andra parasiter måste äta något mer näringsrikt än insektsblod - en berömd näringsämnestamma substans - troligen genom att injicera matsmältningssaft för att lösa upp vävnad och suga upp det igen. I videon nedan, inspelad 2006 eller 2007, förklarar han denna idé. "Vi har länge känt att spindlarna matar på så sätt", säger han. "För kvalster, det var bara inte känt."
Cohen - och bin - har varit olyckligt offer för kedjekitulation, men Ramseys papper löser in sina nästan 40 års forskning om parasitiska och rovfiskar och araknider. När Ramsey och hans då-Ph.D. rådgivare Dennis VanEngelsdorp, Ph.D., insåg sitt arbete i linje med vad Cohen hade sagt hela tiden, de kontaktade honom för att diskutera sitt nya arbete. Cohen var stolt över.
"Han var väldigt glad att jag kunde ta upp det och flytta lite av den här dogmen ur vägen," påminner Ramsey. Cohen, som var glad att äntligen få sin idé offentligt bekräftad, slutade slutligen som medförfattare på pappret. Han uttryckte sin beundran och tacksamhet att de hade tagit in honom på projektet.
"Samuel Ramsey är en klasshandling. Många människor kommer att få idéer startade från någon annanstans, täck sedan upp det och se till att de uppfann hjulet, säger Cohen. "Han har varit väldigt ärlig och nådig om att dela ansvar, så jag uppskattar verkligen det."
Med den här hypotesen bekräftas en gång för allt, säger Ramsey i en stor vetenskaplig tidskrift att han hoppas att forskare kan använda informationen för att komma fram till bättre systemiska insekticider - en kemikalie som inte kommer att skada biet men kommer att döda en kval som biter biet, som en hunds lopppiller.
Ramsey nästa steg kommer att vara att undersöka ett annat genus av bi parasiter kallas Tropilaelaps mite, som nyligen har expanderat bortom det ursprungliga sortimentet Korea och Kina och hittades i Mellanöstern. Han och hans kollegor hoppas att genom att studera den här kvalen kommer amerikanska biodlare och entomologer inte att fångas bort som de var med Varroa destructor.
"Jag försöker se till att grundarna för denna organisms biologi är tillgängliga för oss som forskare innan det kommer till USA", säger han. "En del av mitt arbete är att se till att vi inte hamnar i samma situation som vi gjorde med varroa."
Global Bee Collapse: Varroa-myter är syndarna, inte "dödliga" virus
I ett dokument som publicerades i "Royal Society Society B Proceedings" visar ett team av forskare vid University of Sydney i Australien bevis för att i stället för Varroa destructor som bär deformerad vingvirus och gör det dödligare, är kvalsterna de riktiga onda, och viruset var förmodligen bara en oskyldig motståndare.
Mer amerikaner än någonsin ser potten som säkra, och forskare är oroliga
I en studie publicerad onsdag i Lancet Psychiatry rapporterar forskare från US National Institute on Drug Abuse att fler amerikanska vuxna än någonsin uppfattar marijuana som säkra - trots att läkemedlet inte är exakt harmlöst. Våra skiftande attityder mot drogen är speciellt gällande som starkt ogräs - ...
Nya resultat Visa Europa är mer som jorden än vi någonsin visste
Det finns bara en stenforskare som anser sig vara beboelig i solsystemet: Jorden. Det är dock meningsfullt: den här planet är den enda platsen med en beprövad rekord för att uppmuntra utvecklingen av och ge ett hållbart hem för livet. Men det betyder inte att de grannarna var alltid ödemarker utan förmåga att h ...