Bumble bees sa colony ng lab. Leif Richardson, CC BY-NC-nd

Maghanap ng impormasyon tungkol sa 'self-medication,' at malamang na makahanap ka ng mga paglalarawan ng maraming paraan na ginagamit namin ng mga gamot upang malutas ang mga problema. Sa katunayan, ang pagkonsumo ng biologically active molecules - na marami sa mga ito ay nagmula sa mga halaman - upang baguhin ang ating mga katawan at isip ay tila isang tunay na katangian ng tao.

Ngunit ang mga halaman ay nagtatampok sa mga diyeta ng maraming mga hayop. Isang lumalagong katawan ng pananaliksik nagpapahiwatig ng ilang mga hayop ay maaaring makakuha ng nakapagpapagaling na benepisyo mula sa kimika ng halaman, at marahil ay hinahanap ang mga kemikal na ito kapag may sakit. Ang mga chimpanzees ay kumain ng ilang dahon na may mga katangian ng pagpatay ng parasito. Buntis elephants ay na-obserbahan pagkain halaman planta mula sa mga puno na ginagamit ng mga tao upang mahikayat ang paggawa. Maaaring nakita mo na ang iyong alagang aso o pusa ay kumain ng damo - na nagbibigay sa kanila ng walang nutrisyon - sa kung ano ang pinaniniwalaan na isang pagsisikap na magamot ang pagduduwal sa pamamagitan ng pag-trigger ng pagsusuka.

Sa aking pagsasaliksik, tiningnan ko kung gaano ang apuradong mga bubuyog ang apektado ng ganitong uri ng biologically active compounds. Sa mga kasamahan, nalaman ko na ang ilang mga kemikal na kemikal na natural na naroroon sa nektar at polen ay maaaring makinabang sa mga bees na nahawaan ng mga pathogens. Maaaring baguhin pa ng mga bubuyog ang kanilang pag-uugali sa paghahanap habang nahawaan upang ma-maximize ang koleksyon ng mga kemikal na ito. Posible bang maging bahagi ng solusyon ang mga kemikal ng halaman sa mga bulaklak na natural sa mga nag-aalalang pagbaba ng mga ligaw at pinamamahalaang mga bubuyog?

Bakit ba Plants Gumawa ng mga Chemicals?

Sa tuktok ng compounds halaman gumawa upang isakatuparan ang 'pangunahing' mga gawain ng potosintesis, paglago at pag-aanak, mga halaman din synthesize tinaguriang pangalawang metabolite compounds. Ang mga molecules ay may maraming mga layunin, ngunit punong kasama ng mga ito ay pagtatanggol. Ang mga kemikal render dahon at iba pang mga tisiyu masama ang lasa o nakakalason sa herbivores na kung hindi man chomp layo.

Marami pag-aaral ng coevolution center sa mga pakikipag-ugnayan ng halaman-herbivore na pinangasiwaan ng kimika ng halaman. Ang isang 'lahi ng armas' sa pagitan ng mga halaman at mga herbivore ay nag-play out sa mahabang panahon kaliskis, na may mga herbivores adaptasyon upang magparaya at kahit na espesyalista sa nakakalason mga halaman, habang ang mga halaman ay lumilitaw na umunlad nobelang toxins upang manatiling nangunguna sa kanilang mga mamimili.

Para sa monarch larvae, swamp milkweed ay parehong kitchen cupboard at medicine cabinet. Leif Richardson, CC BY-NC-nd

Ang mga herbivores ay maaaring makaranas ng mga benepisyo, mga gastos o isang kumbinasyon ng parehong kapag sila ay ubusin ang mga pangalawang metabolites ng halaman. Halimbawa, ang monarch butterfly larvae ay nagdadalubhasang herbivores ng milkweeds, na naglalaman ng mga nakakalason na steroid na tinatawag na cardenolides. Habang monarchs piliing tumutok cardenolides sa kanilang sariling mga katawan bilang pagtatanggol laban sa mga mandaragit tulad ng mga ibon, maaari din sila magdusa pinabagal rate ng paglago at mas mataas na panganib ng dami ng namamatay bilang isang resulta ng pagkakalantad sa mga nakakalason compounds.

Kapansin-pansin, ang mga pangalawang metabolite ay hindi lamang matatagpuan sa mga dahon. Ang mga ito ay naroroon din sa mga tisyu na ang maliwanag na pag-andar ay upang makaakit sa halip na pagtataboy - kabilang ang mga prutas at bulaklak. Halimbawa, matagal nang nalalaman na ang floral nectar ay karaniwang naglalaman ng mga pangalawang metabolite, kabilang ang mga di-protina na amino acids, alkaloids, phenolics, glycosides at terpenoids. Ngunit kaunti ay kilala kung paano o kung ang mga kemikal ay nakakaapekto sa mga pollinator tulad ng mga bubuyog.

Ang mga pangalawang metabolite ay nakakaimpluwensya sa mga pakikipag-ugnayan ng mga halaman sa mga pollinator, tulad ng nakakaapekto sa mga pakikipag-ugnayan sa mga herbivorous na mga mamimili ng tisyu ng dahon? Katulad ng iba pang mga herbivores, maaari ba ring makinabang ang mga bees sa pamamagitan ng pag-ubos ng mga compound na ito? Maaaring matulungan ng pangalawang metabolite consumption ang mga bees na makayanan ang mga parasito at mga pathogen na implicated sa pagtanggi ng mga ligaw at pinamamahalaang mga bubuyog?

Ang mga Plant Compounds Bawasan ang mga Parasite Sa Mga Pukyutan

Sa mga kasamahan sa labs ng Rebecca Irwin sa Dartmouth College at Lynn Adler sa University of Massachusetts, Amherst, Siniyasat ko ang mga katanungan sa isang bagong pag-aaral. Nalaman namin na ang isang magkakaibang hanay ng mga planta ng sekundaryong metabolite ng planta na natagpuan sa floral nectar ay maaaring mabawasan ang parasite load sa mga bumble bees.

Sa isang setting lab, kami impeksyon karaniwang silangang gumulo pukyutan (Bombus impatiens) na may isang protozoan gat parasito, Crithidia bombi, na kung saan ay kilala upang bawasan bumble bee kahabaan ng buhay at reproductive tagumpay. Pagkatapos ay pinainom namin ang mga bees araw-araw alinman sa isang kontrol ng sucrose-lamang nektar diyeta o isa na naglalaman ng isa sa walong sekundaryong mga compound metabolite na natural nangyari sa nektar ng mga halaman na binisita ng mga bumble bees sa ligaw.

Pagkalipas ng isang linggo, binibilang namin ang mga parasito na mga cell sa bees cuts. Sa pangkalahatan, ang isang diyeta na naglalaman ng mga pangalawang metabolite ay lubos na nagbawas ng load ng sakit ng bee. Ang kalahati ng mga compound ay nagkaroon ng makabuluhang epekto sa istatistika sa kanilang sarili. Ang compound na may pinakamalakas na epekto ay ang tabako alkaloid anabasine, na binawasan ng parasite load sa pamamagitan ng higit sa 80%; Ang iba pang mga compound na protektado ng bees mula sa mga parasito ay kinabibilangan ng isa pang tabako alkaloid, nikotina, ang terpenoid thymol, na natagpuan sa nektar ng mga puno ng basswood, at catalpol, isang iridoid glycoside na natagpuan sa nektar ng turtlehead, isang wetland plant ng silangang North America.

Inaasahan namin na ang mga bubuyog ay maaaring magkaroon ng mga gastos kapag natupok ang mga ito. Ngunit nalaman namin na wala sa mga kemikal ang nagkaroon ng epekto sa matagal na buhay ng bee. Ang Anabasine, ang tambalan na may pinakamalakas na benepisyo sa anti-parasite, ay nagpataw ng isang gastos sa pagsanib, na nagdaragdag ng bilang ng mga araw na kailangan para sa mga bubuyog upang maging mature at itlog. Sa kabila ng pagkaantala na ito, gayunpaman, walang mga pagkakaiba sa tunay na reproductive output sa aming eksperimento.

Ang pananaliksik na ito ay malinaw na nagpapakita na ang mga ligaw na bubuyog ay maaaring makinabang kapag kinain nila ang pangalawang mga metabolite na natural na naroroon sa floral nectar. At ang pagkakalantad ng buhay ng mga bees sa mga compound na ito ay malamang na mas malaki, yamang sila rin ay kumakain sa kanila ng polen at bilang larva.

Sa iba pang pananaliksik, natuklasan namin ang katibayan na ang ilan sa mga compound na may function na anti-parasito ay hinahangad ng mga bees kapag mayroon silang mga parasito, ngunit hindi kapag sila ay malusog. Hindi bababa sa ilang mga konteksto - kabilang ang isang field na eksperimento sa mga ligaw na bees na natural na nahawaan Crithidia bombi - Bumble bees gumawa ng mga pagpipilian sa paghahanap para sa tugon sa parasito katayuan, katulad ng iba pang mga hayop na self-medicate.

Isang Reseta Para sa Pag-aaway ng mga Bee Populasyon?

Kaya kung ano ang tungkol sa mga praktikal na application: maaari ang pananaliksik na ito ay magagamit upang makatulong sa pagtanggi populasyon ng bee? Hindi pa namin alam. Gayunpaman, ang aming mga natuklasan ay nagpapahiwatig ng ilang mga kagiliw-giliw na katanungan tungkol sa landscape management, pollinator habitat gardening at farm practices.

Sa trabaho sa hinaharap, plano naming mag-imbestiga kung ang pagtatanim ng mga partikular na halaman sa paligid ng apiaries at mga bukid ay magreresulta sa malusog populasyon ng bee. Ang mga native na halaman ba ay mahalagang mga pinagkukunan ng mga nakapagpapagaling na gamot para sa mga bubuyog na ibinabahagi nila sa mahabang ebolusyonaryong mga kasaysayan? Maaari ba ang mga bukid na nakasalalay sa mga pollinator ng mabangis na lebel para sa paghahatid ng 'ecosystem service' ng polinasyon ay mas mahusay na pinamamahalaang upang suportahan ang kalusugan ng bubuyog?

Ang paghahatid ng nektar at pollen sekundaryong metabolite sa mga sira na bees ay malamang na hindi ang tanging kasangkapan na kinakailangan upang itaguyod ang pangmatagalang pagpapanatili ng mga mahahalagang ekolohikal at pangkabuhayan na ito. Ngunit lumilitaw na maaaring ito ay hindi bababa sa bahagi ng solusyon. Ang agrikultura ay maaaring maging ganap na bilog, na kinikilala na upang makinabang mula sa isang serbisyo ng ecosystem na inihatid ng mga ligaw na hayop, dapat nating isaalang-alang ang kanilang mga pangangailangan sa tirahan.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap.
Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Tungkol sa Author

Si Leif Richardson ay isang USDA National Institute of Food and Agriculture Postdoctoral Research Fellow sa University of Vermont. Gumagana siya sa mga pakikipag-ugnayan ng multispesies na nakasentro sa mga halaman at sa kanilang mga pollinator, lalo na sa mga bees. Pinag-aaralan niya kung paano ang apektadong mga pollinator ng komersyal na blueberry ay apektado ng kimika ng halaman at kung paano nakakaapekto ang mga pakikipag-ugnayan ng mga halaman sa mycorrhizal fungi sa kalusugan ng bee. Ang isa pang interes sa pananaliksik ay gumagamit ng data sa museo ng ispesimen upang pag-aralan ang mga pattern ng pagtanggi sa mga North American at European bumble bee species. Bisitahin ang kanyang website: www.leifrichardson.org/

Book Co-Authored ni Leif Richardson:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 0691152225; maxresults = 1}