Verden har et alvorligt biproblem og ikke den slags, der involverer det lille insekts uvelkomne summende ved en udendørs picnic: Honningbier dør af skræmmende hurtighed (amerikanske landmænd mistede 31 procent af deres honningbikolonier i vinteren 2012/2013), og ikke man ved hvorfor. Det er et kæmpe problem for enhver, der kan lide mad, fordi honningbier er verdens vigtigste kommercielle pollinator - FN's Fødevare- og Landbrugsorganisation anslår, at af 100 afgrøder, der producerer 90 procent af verdens mad, er 71 af dem bi-bestøvet . Tab af honningbier, og vores supermarkeder kunne producere gangene ser næsten golde ud.
Relateret indhold
- Hvordan blomster ændrede verden, fra økosystemer til kunstgallerier
- Denne nye sædbank for honningbier kunne hjælpe med at bekæmpe forstyrrelse af kolonikollaps
- Den amerikanske humlebejling er også forstyrrende
- Det hemmelige liv for bier
Honningbier er den mest udbredte pollinator, der bruges i kommercielt landbrug af en simpel grund: De administreres let og manipuleres af mennesker. Honningbier er et socialt insekt, hvilket betyder, at de danner og lever i store, velorganiserede grupper. Landmændene kan drage fordel af dette ved at koaksere og holde store honningbispopulationer til rådighed; honningbier kan også indkøres i en gård og frigives i stort antal efter landmandens vilje. Af disse grunde udgør honningbier 80 procent af insektbestøvningen i landbrugsafgrøder.
Men honningbier er ikke de eneste bier i pollineringsspelet - og er heller ikke nødvendigvis de mest effektive. Der er mere end 20.000 bierearter, og 4.000 af disse er hjemmehørende i Nordamerika (honningbien er ikke en af dem). Disse indfødte pollinatorer er - under nogle forhold - faktisk bedre pollinatorer end honningbier, men de er sværere at kontrollere. "Der er blevet foretaget en masse forskning i det forgangne år med at se på vilde bier og deres bidrag til bestøvning - i mange systemer øger vilde bier pollinering, som måder, der styres bier som honningbier ikke gør, " forklarer Hannah Burrack, lektor ved North Carolina State University (NCSU).
Tidligere i år offentliggjorde en gruppe bi-forskere en undersøgelse i Videnskab, der forbinder biodiversitet af bier til forbedrede afgrødeudbytter - biodiversitet er en slags forsikringspolice for vores fødevaresystem. Men fordi vilde bier ikke styres så let som honningbier, kan landmænd være tøvende med at indføre praksis, der ville trække indfødte pollinatorer til deres marker.
Nu tyder ny forskning fra Burrack og hendes kolleger i NCSU på, at det at øge mangfoldigheden af deres pollinatorer måske kunne gøre mere end gavn for en landbrugeres afgrøde - det kunne være til gavn for deres bundlinje nok til at udligne de oprindelige investeringer i at øge den biologiske mangfoldighed og gøre indsatsen værd . Forskningen blev offentliggjort i dag i åbent tidsskriftet PLOS ONE.
"Interessen for mit laboratorium for dette projekt voksede ud af disse producentinteraktioner, " bemærker Burrack. "De ønskede at vide, hvem deres pollinatorer var, og hvordan de interagerede og gavnede deres afgrøder potentielt."
Ved siden af David Tarpy, en honningbi-biolog ved NSCU, målte Burrack og andre virkningen af bi-biologisk mangfoldighed på en vigtig afgrøde i North Carolina: blåbær. De valgte et antal kommercielle blåbærfarme, som de besøgte en gang om ugen i blomstresæsonen i en to-års periode. Før blomstringssæsonen startede, placerede forskerne bur over et udvalgt antal grene - en kontrolgruppe - for at holde pollinatorer midlertidigt væk. I blomstringssæsonen (en periode på fire til fem uger) gik videnskabsmændene gennem rækkerne i et bestemt tidsrum og tællede og identificerede de arter af bier, der var til stede - de fandt fem forskellige grupper: honningbier, humler, sydøst blåbærbier, tømrerbier og små indfødte bier.
Derefter udsatte de regelmæssigt de burede grene for pollinatorer på en af tre måder: De ville frigøre grenen og lade enhver nuværende pollinatorer besøge i et bestemt tidsrum (åben pollination), de ville udsætte grenen for kun en biart at teste bienes effektivitet pr. besøg (pollination af enkeltbesøg), eller de ville simpelthen holde grenen dækket ved at teste, hvor meget pollination der kunne komme fra den specifikke busks blomster, der bestøver sig selv (lukket pollination).
En honningbier pollinerer en blåbærblomst i Arkansas. (© Bill Barksdale / AgStock Images / Corbis) Halvtreds dage efter blomstringsperioden vendte videnskabsmændene tilbage til gårdene og indsamlede blåbær, der var resultatet af de åbne-pollinerede, enkeltbesøg eller lukkede bestøvningsforsøg. Fordi gruppen kiggede på påvirkningen af den øgede biologiske mangfoldighed på afgrøderne, så de specifikt på resultater fra åben pollination i perioder, hvor de havde talt en overflod af bi-arter i den bestemte gård.
"Hvis vi havde et større antal vilde bier til stede, et større antal af disse funktionelle grupper, så vi en stigning på ca. 3, 66 frø pr. Bær, " forklarer Burrack. "Og det seje ved blåbær er, at antallet af frø direkte vedrører bærestørrelse, så vi kunne relatere det til noget, der er økonomisk meningsfuldt for avlerne." Med andre ord fører mere pollination via forskellige bier til, at der frembringes flere frø af bærene, hvilket til sidst resulterer i fedtere, tungere bær.
Ved hjælp af den pris, landmændene satte pr. Pund for deres blåbær, fandt forfatterne, at hvis to forskellige biearter bestøvede blåbærene, ville en gård have et afgrødeudbytte på 311 USD pr. Acre; for tre biearter ville det være $ 622; for fire, $ 933 osv. Da forskerne kun observerede fem forskellige arter, kan de ikke spekulere i virkningen af biodiversitet ud over fem - men de antager, at forholdet til sidst ville flatline (og tilføjede arter ville ikke længere betyde større bær), men de nåede ikke det tærskelværdi naturligt i undersøgelsen. Alt i alt beregnet Burrack og hendes kolleger, at for hver ekstra art kunne North Carolina blåbærsektoren forvente yderligere 1, 4 millioner dollars i udbytteforøgelse.
"Vi kunne lægge en økonomisk værdi på den potentielle værdi, der er forbundet med disse indfødte bier, hvilket virkelig er nyttigt, fordi det næste trin, vi ønsker at se på, er, hvordan du kan forbedre mangfoldigheden, " siger Burrack. "For en kommerciel avler er et af de vigtigste overvejelser for dem at være, om den praksis, de kan gøre for at øge mangfoldigheden, opvejes af en stigning i værdien for afgrøden."
Så hvorfor skaber en forskelligartet gruppe af bier bedre afgrøder? Et par faktorer spiller her. Først: "En blomst er modtagelig for befrugtning i 1-2 dage (i modsætning til menneskelige æg), så den lukker ikke ny frødannelse, når en bi besøger. Det betyder, at flere bier bidrager til bestøvningen af en enkelt frugt, " Burrack noter.
Men hvorfor hjælper ikke flere bier af samme art (for eksempel frugten fra grenene, der screenes til bestøvning med et enkelt besøg), til at danne bær som fedt som dem, der produceres ved åben pollination? Forfatterne spekulerer i, at forskellige arter trives under forskellige vejrforhold - honningbier for eksempel klarer sig bedst i rolige, varme, solrige dage, mens en sydøstlig blåbærbi kan arbejde i dårligt vejr. I North Carolina, hvor vejret i blomstringssæsonen er utroligt varierende, hjælper det med at have en mangfoldighed af bier, så man altid kan være pollinerende, regn eller skinne. Videnskabsmændene spekulerer også i, at vejr måske ikke er det eneste, der påvirker biene - når de bevæger sig fremad, vil de teste, om landbrugsforvaltningsmetoder også kan have forskellige effekter på forskellige biarter.
Da klimaforandringer påvirker vejrmønstrene og gør ekstrem vejr mere sandsynlige, kan en mangfoldighed af bier, der kan arbejde i forskellige vejr under forskellige landbrugssystemer, være et enormt løft for landmændene. At føje flere indfødte og vilde bier til landbruget kan have en stærk økonomisk fordel, men det er ikke en let overgang at foretage. For det første er indfødte vilde bi-populationer også faldende - en analyse fra Xerces Society, en non-profit, der fokuserer på at bevare hvirvelløse dyreliv, antyder, at 30 procent af USAs oprindelige humler er truet af udryddelse. Indfødte vilde bier er også sværere at styre, og fremgangsmåder, der kan fremme deres overlevelse - såsom beplantning af et levesteder, der ikke er afgrøder, dyrker - værdifuld jord og tid.
Men som NCSU-undersøgelsen antyder, kan landmændene muligvis have en økonomisk grund til at investere i biodiversitet. Derudover er en mere forskelligartet gruppe af pollinatorer en mere modstandsdygtig gruppe mod forstyrrelser menneskeligt og naturligt, så at øget pollinators biodiversitet ikke kun kan gavne landmændene på kort sigt ved at øge afgrøderne, men også på lang sigt ved at beskytte mod landbrugsforstyrrelser forårsaget af vejr, arealanvendelse eller sygdom.
"Forskellige bier gør forskellige ting, " forklarer Burrack. "Et mangfoldigt biesamfund er på måske flere måder mere stabilt end et samfund, der er domineret af en enkelt art."
