В исследовании, опубликованном на этой неделе на Слушаниях Национальной академии наук, исследователи определили пути, в которые поехали сотни диких пчел, и от деревьев они опылили через лесную область больше чем 2,5 квадратных миль (690 гектаров).К удивлению биологов самым маленьким пчелам удалось преодолеть дистанции настолько же далеко как их более крупные кузены опыления, часто действуя как крошечные антрепренеры для деревьев, отделенных больше чем милей (> 2 км).
На самом деле, в половине случаев, где пара деревьев, отделенных значительным расстоянием, создала фрукт вместе, пыльцу несла пчела, не больше, чем зерно риса.«Размер не все», сказал Шейлн Джха, адъюнкт-профессор интегральной биологии и основной следователь на исследовании. «Эти небольшие пчелы ответственны за главные положительные влияния с точки зрения воспроизводства и потока генов».Отображение деревьев, пчел и генетических маркеров заняло приблизительно четыре года и охватило три части тропического дождевого леса около Панамского канала.
Областью исследования был 10 раз размер большинства предыдущих научно-исследовательских работ, пытающихся нанести на карту движение пыльцы, установленное пчелами.«Если Вы работаете в небольшой части леса, Вы только способны к имеющему размеры движению пыльцы в небольшой площади», сказал Джха. «Мы уловили сигнал о том, как далеко эти небольшие пчелы двигаются, потому что мы начали делать работу, которая была соразмерна с масштабом, в котором они на самом деле летят».Больше чем 85 процентов заводов, включая почти две трети продовольственных зерновых культур, полагаются на пчел и других насекомых опыления для полового размножения. Большинство исследований опыления насекомых сосредоточилось, прежде всего, на более крупных пчелах, которые несут большую часть пыльцы и, таким образом, помогают заводам произвести большинство фруктов и семян.
Тем не менее, есть десятки тысяч видов пчел, и Jha и ее команда хотели понять больше о функции меньших пчел. Они обнаружили, что крошечные пчелы наносят больше визитов в цветы, чем их более крупные коллеги, и они преодолевают замечательные дистанции, как они опыляют.
Пчелы всего несколько миллиметров перемещают пыльцу через области больше, чем миллион раз их размер тела. Чтобы поместить это в перспективу, средний взрослый человек должен был бы путешествовать из пятен почти так же далеко друг от друга как Лос-Анджелес и Чикаго, чтобы преодолеть эквивалентную дистанцию.
Поскольку эти дальние матчи помогают предотвратить межродственное скрещивание среди тесно связанных заводов, далеко летающие пчелы помогают деревьям в наличии процветающего нового поколения потомков заменять их.«Мы традиционно не спросили, как опылители влияют на способ, которым гены переданы через поколения, но это невероятно важно для долгосрочного постоянства населения», сказал Джха. «Мы, как правило, смотрим на семена или количество семян, когда мы хотим знать роль пчелы в обслуживании опыления, но не, ‘кто отцы этих семян?’»Согласно Jha, зная родителей любого данного семени или растения важно.
Фермеры и лесники долго использовали эту информацию, чтобы запланировать не только количество в продукции, но также и качестве – например, более сочные или большие фрукты в урожае или быстрее растущие деревья в лесу.Панама – горячая точка биоразнообразия, и деревья Miconia играют центральную роль в дождевых лесах страны. В течение прошлой половины столетия вырубка леса уменьшила пропорцию леса в стране почти на 30 процентов, вызвав эрозию и другие проблемы в экономически жизненном водоразделе – тот, который окружает Панамский канал.
Джха полагает, что новое исследование проливает свет и на то, как опылители всех размеров могут помочь способствовать воспроизводству завода и восстановлению лесных массивов в местах как Панама, и как маленькие опылители помогают заводам в экосистемах во всем мире. Виды пчел в большинстве мест, включая Соединенные Штаты, имеют тенденцию варьироваться по размеру и по опылению поведений способами, которые подобны разновидностям, изученным в Панаме. Поскольку меньшие пчелы часто показывали больше упругости, чем свои большие аналоги к угрозам, таким как разрушение среды обитания, полезно знать их потенциал как рапространителей пыльцы перед лицом снижения других пчел.Постдокторский исследователь Антонио Кэстилла был первым автором на бумаге с Jha.
Соавторы исследования были аспирантами UT Austin Натаниэлем Поупом и Меган О’Коннелл, студентом UT Austin Марией Родригес, координатором по аутрич-работе лаборатории Jha Лорель Тревино и Университетом Алонсо Сантоса Панамы.Частичная поддержка финансирования была оказана Национальным научным фондом.