Leif Richardson, CC BY-NC-ND
'Kendi kendine ilaç tedavisi' hakkında bilgi arayın, muhtemelen insanların sorunları çözmek için ilaç kullanmamızın sayısız yolunun açıklamalarını bulacaksınız. Aslında, biyolojik olarak aktif moleküllerin - çoğu bitkilerden gelen - bedenlerimizi ve zihinlerimizi değiştirmek, tüketiminin özünde bir insan özelliği gibi görünüyor.
Ancak bitkiler, birçok hayvanın diyetlerinde de belirgin bir şekilde bulunur. Büyüyen Araştırma gövdesi bazı hayvanların bitki kimyasından tıbbi fayda sağlayabileceğini ve hatta hasta olduğunda bu kimyasalları bile arayabileceğini öne sürüyor. Şempanzeler bazı yaprakları yer buna sahip parazit öldürme özellikleri. Hamile filler gözlenmiştir bitki materyali yemek İnsanların emek doğurmak için kullandıkları ağaçlardan. Kusmayı tetikleyerek mide bulantısını kendi kendine tedavi etme çabası olduğuna inanılan evcil hayvan köpeğinizi ya da kedinizin ot yediğini - hatta onlara besin sağlamadığını - görmüş olabilirsiniz.
Araştırmamda, bombus arılarının bu tür biyolojik olarak aktif bileşiklerden nasıl etkilendiğine baktım. Meslektaşlarımla, nektarda ve polende doğal olarak bulunan bazı bitki kimyasallarının patojenlerle enfekte edilmiş arılara fayda sağlayabileceğini buldum. Arılar, bu kimyasalların toplanmasını en üst düzeye çıkarmak için enfekte olduklarında yiyecek arama davranışlarını bile değiştirebilirler. Çiçeklerde doğal olarak bulunan bitki kimyasalları vahşi ve yönetilen arıların endişe verici düşüşlerine bir çözüm olabilir mi?
Neden Bitkiler Bunlar Kimyasallar olun musunuz?
bitkiler fotosentez, büyüme ve üreme 'birincil' görevleri yürütmek için yapmak bileşiklerin üzerine, bitkiler aynı zamanda sözde ikincil metabolitler bileşikleri sentezlemek. Bu moleküller, birçok amaçları vardır, ama aralarında baş savunmadır. Bu kimyasallar, aksi takdirde uzak chomp olacağını otobur için yapraklar ve diğer dokular tatsız veya toksik hale getirmektedir.
çok coevolution çalışmaları bitki kimyasının aracılık ettiği bitki-herbivor etkileşimlerinin merkezi. Bitkiler ve herbivorlar arasındaki bir 'silahlanma yarışı' uzun süre boyunca oynanmış, herbivorlar toksik bitkilerde tolere etmeye ve hatta adapte olmaya adapte olmuşlardır, bitkiler ise tüketicilerin önünde kalmak için yeni toksinler geliştirmiş gibi görünmektedir.
Monarch larvaları için bataklık süt otu hem mutfak dolabı hem de ecza dolabıdır. Leif Richardson, CC BY-NC-ND
Herbivorlar, bitki sekonder metabolitlerini kullandıklarında faydalar, maliyetler veya her ikisinin bir kombinasyonu ile karşılaşabilir. Örneğin, monarch kelebek larvaları, cardenolides adı verilen toksik steroidler içeren süt otlarının herbivorları konusunda uzmanlaşmıştır. Hükümdarlar iken seçici olarak konsantre Kuşlar gibi avcılara karşı savunma olarak kendi vücutlarındaki cardenolidler, yavaş yavaş büyüme oranına ve bu toksik bileşiklere maruz kalma sonucu artan ölüm riskine maruz kalabilirler.
İlginçtir, ikincil metabolitler sadece yapraklarda bulunmaz. Ayrıca, meyveleri ve çiçekleri de içeren görünür bir şekilde kovmak yerine çekiciliği olan dokularda bulunurlar. Örneğin, çiçek nektarının, protein olmayan amino asitler, alkaloitler, fenolikler, glikozitler ve terpenoitler dahil ikincil metabolitler içerdiği uzun zamandır bilinmektedir. Bununla birlikte, bu kimyasalların arılar gibi tozlayıcıları nasıl etkileyip etkilemediği hakkında çok az şey bilinmektedir.
Sekonder metabolitler, bitkilerin otçul yaprak dokusu tüketicileriyle olan etkileşimlerini etkilediği gibi, tozlayıcılarla etkileşimlerini de etkileyebilir mi? Diğer otçullara benzer şekilde, arılar da bu bitki bileşiklerini tüketerek fayda görebilir mi? Sekonder metabolit tüketimi, arıların yabani ve yönetilen arıların azalışlarına neden olan parazitler ve patojenlerle başa çıkmalarına yardımcı olabilir mi?
Bitki Bileşikleri Arılardaki Parazitleri Azaltır
Laboratuarlarında meslektaşları ile Rebecca Irwin Dartmouth College'da ve Lynn Adler Massachusetts Amherst Üniversitesi'nde, ben de bu soruları araştırıldı Yeni bir çalışma. Bitkisel nektarda bulunan yapısal olarak çeşitli bitki sekonder metabolit bileşiklerinin, bombus arılarındaki parazit yükünü azaltabildiğini bulduk.
Bir laboratuvar ortamında, ortak doğu bombus arı enfekte (Bombus impatiens) bir protozoan bağırsak paraziti ile, Crithidia bombiBombus arılarının ömrünü ve üreme başarısını azalttığı bilinmektedir. Daha sonra günlük olarak arıları günlük olarak sakaroz-sadece nektar diyeti ile besledik veya doğal olarak bombus arıları tarafından ziyaret edilen bitkilerin nektarında doğal olarak oluşan sekiz sekonder metabolit bileşiğinden birini içeren birini besledik.
Bir hafta sonra arı bağırsaklarındaki parazit hücrelerini saydık. Genel olarak, sekonder metabolitleri içeren bir diyet, arının hastalık yükünü büyük ölçüde azaltır. Bileşiklerin yarısı kendi başlarına istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahipti. En güçlü etkiye sahip olan bileşik, parazit yükünü% 80'ten daha fazla azaltan tütün alkaloid anabasindir; Arıları parazitlerden koruyan diğer bileşikler arasında bir başka tütün alkaloidi, nikotin, basswood ağaçları nektarında bulunan terpenoid timol ve kuzeydoğu Amerika'nın bir sulak alan bitkisi olan kaplumbağa başının nektarında bulunan bir iridoid glikozit olan catalpol bulunur.
Arıların, bu bileşikleri tüketirken maliyetleri de doğurabileceğini umduk. Ancak kimyasalların hiçbirinin arı ömrünü etkilemediğini tespit ettik. En güçlü anti-parazit yararına sahip olan bileşik olan Anabasine, arıların olgunlaşması ve yumurtlaması için gerekli olan gün sayısını artırarak üreme maliyetini arttırmıştır. Ancak bu gecikmeye rağmen, deneyimizde nihai üreme çıktısında bir fark yoktu.
Bu araştırma, yabani arıların, çiçek nektarında doğal olarak bulunan sekonder metabolitleri kullandıklarında fayda sağlayabileceklerini açıkça göstermektedir. Arıların ömür boyu bu bileşiklere maruz kalmaları daha da büyük olasılıkla, çünkü onları polen ve larva olarak da tüketirler.
Başka bir araştırmada, parazit önleyici işlevi olan bileşiklerin bazılarının, parazitleri olduğunda, ancak sağlıklı olduklarında arılar tarafından arandığına dair kanıtlar bulduk. En azından bazı bağlamlarda - doğal olarak enfekte olmuş vahşi arılarla yapılan bir saha deneyi dahil Crithidia bombi - Bombus arıları, kendi kendini tedavi eden diğer hayvanlara benzer şekilde, parazit durumuna yanıt olarak yiyecek seçimi yapar.
Arı Popülasyonlarını Mücadele Etmek İçin Bir Reçete?
Peki ya pratik uygulamalar: Bu araştırma arı popülasyonlarının azalmasına yardımcı olmak için artırılabilir mi? Henüz bilmiyoruz. Ancak, bulgularımız peyzaj yönetimi, tozlayıcı habitat bahçeciliği ve çiftlik uygulamaları hakkında bazı ilginç sorular ortaya koymaktadır.
Gelecekteki çalışmalarda, arı kovanları ve çiftlikleri etrafına belirli bitkilerin ekilmesinin sağlıklı arı popülasyonlarına neden olup olmayacağını araştırmayı planlıyoruz. Yerli bitkiler uzun evrimsel geçmişlerini paylaştığı arılar için önemli tıbbi bileşik kaynakları mıdır? Arı sağlığını desteklemek için tozlaşma 'ekosistem hizmetinin' verilmesi için yabani arı tozlaştırıcılarına bağımlı olan çiftlikler daha iyi yönetilebilir mi?
Nektar ve polen sekonder metabolitlerinin hastalıklı arılara verilmesi, bu ekolojik ve ekonomik açıdan önemli hayvanların uzun vadeli sürdürülebilirliğini teşvik etmek için gerekli tek araç değildir. Ancak bunun en azından çözümün bir parçası olabileceği görülüyor. Tarım, vahşi hayvanlar tarafından sunulan bir ekosistem hizmetinden yararlanabilmek için yaşam alanlarının gereksinimlerini göz önünde bulundurmamız gerektiğini kabul ederek, tam bir daire içine girebilir.
Yazar Hakkında
Leif Richardson USDA Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü Doktora Sonrası Araştırma Görevlisidir. Vermont Üniversitesi. Bitkiler ve onların tozlayıcıları, özellikle de arıları merkez alan çok parçalı etkileşimler üzerinde çalışıyor. Ticari yaban mersini yabani arı tozlaştırıcılarının bitki kimyasından nasıl etkilendiğini ve bitkilerin mikorhizal mantarlarla etkileşimlerinin arı sağlığını nasıl etkilediğini inceliyor. Bir başka araştırma konusu, Kuzey Amerika ve Avrupa bombus arısı türlerindeki düşüş kalıplarını incelemek için müze örneği verilerini kullanmaktır. Web sitesini ziyaret et: www.leifrichardson.org/
Leif Richardson tarafından ortak yazılan kitap:
{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = 0691152225; maxresults = 1}