زنبورهای عسل با انتقال گرده از گلی به گل دیگر، نقش حیاتی در تولید میوه‌ها، دانه‌ها و آجیل‌ها ایفا می‌کنند. در واقع بخش قابل‌توجهی از مواد غذایی که هر روز مصرف می‌کنیم، به لطف فعالیت خستگی‌ناپذیر آن‌ها ممکن است.
اما زمانی که مزارع تنها یک نوع محصول می‌کارند و تغییرات اقلیمی باعث برهم‌خوردن زمان گل‌دهی می‌شود، زنبورها ممکن است گرسنه بمانند و کلنی‌های کامل از بین بروند.
مشکل کمبود گرده و تغذیه جایگزین
در دوره‌هایی که گرده کمیاب است، زنبورداران به خوراک‌های جایگزین متوسل می‌شوند. این خوراک‌ها می‌توانند زنبورهای بالغ را زنده نگه دارند، اما معمولاً قادر به حمایت از نسل بعدی، یعنی نوزادان زنبور، نیستند.
یک پژوهش تازه توضیح می‌دهد چرا چنین اتفاقی می‌افتد و راه‌حلی عملی بر پایه ترکیب صحیح مواد مغذی ارائه می‌دهد.
زنبورهای عسل، سوپرفود و استرول‌ها
عنصر گمشده در رژیم غذایی زنبورها گروهی از چربی‌ها به نام استرول‌ها است. استرول‌ها به ساخت غشاهای سلولی کمک کرده و مواد اولیه لازم برای تولید هورمون‌های رشد و تکامل را فراهم می‌کنند.
در حالی‌که انسان‌ها قادرند کلسترول را در بدن خود بسازند، حشرات چنین قابلیتی ندارند. زنبورهای عسل حتی محدودترند: آن‌ها برخلاف بسیاری از حشرات دیگر، نمی‌توانند استرول‌های گیاهی را به اشکال مورد نیاز بدن خود تبدیل کنند.
بنابراین زنبورهای عسل باید استرول‌های مناسب را مستقیماً از گرده گل‌ها دریافت کرده و آن‌ها را به نوزادان خود منتقل کنند. بدون این مواد، رشد نوزادان کند یا متوقف می‌شود.
کدام استرول‌ها برای زنبورهای عسل حیاتی‌اند؟
پژوهشگران پرسیدند: «نوزاد زنبورهای عسل دقیقاً از کدام استرول‌ها و به چه میزان استفاده می‌کند؟»
نتیجه نشان داد که یک استرول غالب به نام 24-متیلن کلسترول حدود دوسوم کل ترکیب را تشکیل می‌دهد. پنج استرول دیگر نیز در مقادیر کمتر اما ثابت یافت شدند: بتا-سیتوسترول، دسموسترول، ایزوفوکوسترول، کامپسترول و کلسترول.
این ترکیب شش‌تایی پایه‌ای شد برای ساخت یک خوراک کامل مخصوص زنبورهای عسل.
یک سوم غذای بشر وابسته به زنبورهاست
با کاهش مراتع طبیعی و تغییرات آب‌وهوایی، تغذیه گرده‌افشان‌ها اکنون به یک ریسک واقعی برای کشاورزی و اقتصاد جهانی تبدیل شده است.
دانیل داونی، مدیر سازمان غیرانتفاعی Project Apis m، که به نجات زنبورهای عسل اختصاص دارد، یادآور شد که حدود یک سوم از هر لقمه غذای ما وابسته به گرده‌افشانی زنبورهاست، اما آن‌ها با تهدیدهای متعددی روبه‌رو هستند.
تغذیه مناسب یک راهکار عملی برای افزایش مقاومت کلنی‌هاست، به‌ویژه در زمانی که منابع طبیعی کاهش یافته‌اند.
شناسایی دقیق مواد مغذی گیاهی که به رشد نسل جدید زنبورها کمک می‌کند، می‌تواند به طرز چشمگیری بقای کلنی‌ها و پایداری کسب‌وکارهای زنبورداری را بهبود بخشد.
تولید استرول‌های مورد نیاز زنبور با فناوری زیستی
اما یک چالش اساسی وجود دارد: استرول‌های گیاهی موردنیاز زنبورها در مقادیر کافی و نسبت مناسب در دسترس نیستند، به‌ویژه 24-متیلن کلسترول که ماده‌ای نادر و گران است.
برای حل این مشکل، پژوهشگران از فناوری زیست‌مهندسی (بیوتکنولوژی) استفاده کردند و مخمر صنعتی Yarrowia lipolytica را انتخاب کردند که توانایی بالایی در تولید چربی دارد.
با بهره‌گیری از ویرایش ژنی CRISPR، مسیر تولید استرول در این مخمر بازنویسی شد تا به جای ساخت ارگوسترول، پنج استرول مورد نظر از جمله 24-متیلن کلسترول را تولید کند. سپس این مخمر مهندسی‌شده به خوراک زنبورها افزوده شد.
نتیجه آزمایش: کلنی‌هایی که زنده ماندند
در آزمایش‌های انجام‌شده، کلنی‌هایی که خوراک حاوی استرول‌های مناسب دریافت نکردند، پس از مدت کوتاهی از رشد بازماندند. در مقابل، کلنی‌هایی که از خوراک جدید حاوی مخمر استرول‌دار استفاده کردند، مدت بسیار بیشتری به پرورش نوزادان ادامه دادند.
این یافته اهمیت زیادی دارد؛ چرا که حفظ نسل جدید زنبورها در دوره‌های کمبود گرده، از فروپاشی کلنی جلوگیری می‌کند.
پروفسور جرالدین رایت از دانشگاه آکسفورد می‌گوید:
مطالعه ما نشان می‌دهد که می‌توان از زیست‌شناسی مصنوعی برای حل چالش‌های واقعی اکولوژیکی بهره برد. بسیاری از استرول‌های گرده در طبیعت به مقدار کافی یافت نمی‌شوند، اما اکنون می‌توان با روش‌های مهندسی، خوراکی کامل و جایگزین برای گرده تولید کرد.
زنبورها به بیش از استرول نیاز دارند
البته تغذیه مناسب تمام مشکلات زنبورها را حل نمی‌کند. عوامل دیگری مانند آفت‌کش‌ها، انگل‌هایی چون کنه واروا و تخریب زیستگاه‌ها همچنان تهدیدی جدی برای کلنی‌ها هستند. وجود چشم‌اندازهای طبیعی با گل‌های متنوع همچنان حیاتی است.
با این حال، تغذیه مناسب بخش کلیدی سلامت کلنی است. این پژوهش نشان داد که اغلب خوراک‌های موجود فاقد مقادیر واقعی 24-متیلن کلسترول و ترکیب پنج استرول همراه آن هستند و استفاده از میکروارگانیسم‌های مهندسی‌شده می‌تواند این کمبود را جبران کند.
برای استفاده گسترده از این روش، باید مواردی چون هزینه، پایداری، دوز مصرف، ماندگاری و تأثیر در فصول مختلف بررسی شود تا از بی‌خطر بودن آن برای عسل و میکروب‌های مفید کندو اطمینان حاصل گردد.
تأثیرات زیست‌محیطی گسترده‌تر
زنبورهای پرورشی در زمان کمبود گل ممکن است با زنبورهای وحشی برای منابع محدود رقابت کنند. اگر زنبورداران بتوانند از خوراک‌های جایگزینی استفاده کنند که واقعاً نسل جدید زنبورها را پشتیبانی می‌کند، فشار بر گرده‌افشان‌های وحشی کاهش می‌یابد و اکوسیستم‌ها متعادل‌تر می‌شوند.
این پژوهش همچنین درک ما از زیست‌شناسی زنبورها را عمیق‌تر می‌کند: آن‌ها به مولکول‌های خاصی مانند استرول‌ها نیاز دارند که در گرده‌های خاصی یافت می‌شود و صرفاً پروتئین یا قند نمی‌تواند جایگزین آن باشد.
در نهایت، مهندسی متابولیک نشان داده که می‌تواند میکروب‌هایی بسازد که این مولکول‌های حیاتی را در مقیاس قابل‌استفاده تولید کنند.
این سوپرفود استرولی هرگز جای گل‌های وحشی را در رژیم غذایی زنبورها نمی‌گیرد، اما می‌تواند ابزار تغذیه‌ای ارزشمندی برای زنبورداران باشد تا در زمان کمبود منابع طبیعی، کلنی‌های خود را سالم نگه دارند.
منبع: مجله Nature
جمع‌بندی
پژوهش تازه دانشگاه آکسفورد نشان داد که می‌توان با استفاده از زیست‌فناوری و ترکیب دقیق شش نوع استرول کلیدی، خوراکی ساخت که زنبورهای عسل را در زمان کمبود گرده زنده نگه دارد. این دستاورد گامی بزرگ برای نجات زنبورها و پایداری کشاورزی جهانی است.
اگر به آینده طبیعت و کشاورزی پایدار اهمیت می‌دهید، این مقاله را با دوستانتان به اشتراک بگذارید و درباره اهمیت زنبورها نظر خود را بنویسید.
نظری دارید؟
دیدگاه یا واکنش خود را با ما به اشتراک بگذارید؛ مشتاق شنیدن نظرات ارزشمند شما هستیم.
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
