Když země čmeláci Bombus terrestris není dostatek hlavní potravy – pylu, dělají dírky do listů rostlin, aby rychleji kvetly, udává se v Věda. V některých případech lze otevření pupenů urychlit o 30 dní. Škody, které lidé rostlinám způsobují, přitom působí velmi slabě. Mechanismus, jakým vpichy čmeláků ovlivňují kvetení, zatím není jasný, ale s největší pravděpodobností jsou nakonec prospěšné i pro samotné rostliny.
Čmelák zemní je velký společenský blanokřídlý, blízký příbuzný včely medonosné. Stejně jako ostatní pravé včely (to je název čeledi, do které patří tento hmyz), tvoří kolonie, v nichž většinu dělnic tvoří sterilní samice, jejichž hlavním zaměstnáním je sběr pylu. Pozemní čmeláci jsou v Evropě běžní, na jaře patří mezi první opylující hmyz, který se vynoří ze zimního spánku. Pokud se objeví na povrchu (a přezimují v podzemí) dříve, než rostliny, které potřebují, vykvetou, není dostatek potravy. Čmeláci proto musí mít způsoby, jak tolerovat nedostatek živin nebo s ním aktivně bojovat.
Pokud rostliny kvetou velmi pozdě, může se stát, že čmeláci uhynou hladem. Pak nebude mít kdo přenášet pyl z květu na květ a nedojde k pohlavnímu rozmnožování. Z tohoto pohledu ti, kteří B. terrestris opylovat, je výhodné synchronizovat jejich kvetení se vzcházením hmyzu. Entomologové z ETH Zurich pod vedením Consuelo M. De Moraes proto navrhli, že zemní čmeláci jsou schopni ovlivnit stav rostlin, ze kterých obvykle sbírají pyl. Aby to vědci otestovali, pozorovali, co dělají zemní čmeláci, pokud druhy, které potřebují, dlouho nekvetou.
Za tímto účelem výzkumníci nechali vzorky rajčat, lilku, zelí a lilku bez květin ve stejné místnosti po dobu jednoho dne s hmyzem z různých laboratorních kolonií. Květináče byly vyměňovány každý den. Postup se opakoval dva týdny a na konci prvního týdne byl hmyz vyměněn, aby neuhynul hladem. Doba květu pokusných rostlin byla porovnána s dobou u stejně starých jedinců z kontrolních skupin, které nepřišly do kontaktu s čmeláky.
Ukázalo se, že čmeláci, kteří zůstali několik dní bez pylu, často propichovali do listů otvory určitého tvaru, 5–10 na list. V tomto případě hmyz na místě nežere tkáň listů a nenese je do kolonie. Exempláře poškozené čmeláky kvetou o 16–30 dní dříve než rostliny s celými listy. Experimentátoři se také snažili napodobit vpichy způsobené samotným hmyzem. V tomto případě byl účinek slabší. Člověkem poškozené rostliny vykvetly v průměru o 4–5 dní dříve než kontrolní. Je pravděpodobné, že čmeláci vnášejí do ran na listech nějaké látky, které urychlují kvetení, ale biochemické pokusy, které by to umožnily ověřit, nebyly provedeny.
Kromě laboratorních experimentů provedli entomologové řadu testů za podmínek co nejbližších těm přirozeným. Hnízda čmeláků umístili na dvě střechy a před nimi byly rostliny bez květů a také po 100 kvetoucích rostlinách, aby měl hmyz potravu. Čmeláci si v této situaci mohli volně hledat potravu a získávat ji z různých zdrojů, zároveň však stále propichovali listy rostlin, jejichž kvetení se opožďovalo. Zajímavé je, že na pokusných místech kromě Bombus terrestris dorazily i další druhy čmeláků a nejméně dva z nich, kámen (Bombus lapidarius) a klidný (Bombus lucorum), také poškozené rostliny bez květů. To znamená, že k tomuto chování téměř jistě dochází ve volné přírodě.
Příklady toho, jak čmeláci mění stav a osud rostlin, byly známy již dříve. V roce 2017 vědci z Curyšské univerzity prokázali, že pokud je hořčice opylována pouze čmeláky, stává se během 9 generací výrazně vyšší a její květy emitují více těkavých organických sloučenin. Abychom byli spravedliví, opylení jiným hmyzem mění i rostliny: pokud v blízkosti hořčice povolíte pouze pestřenky, její květy za stejných 9 generací méně voní a častěji u nich dochází k samosprašování.
Světlana Yastrebová
Našli jste překlep? Vyberte fragment a stiskněte Ctrl + Enter.
Během vývoje larev Drosophila se současně objevily spánkové biorytmy a dlouhodobá paměť
K tomu došlo po vytvoření neurálního spojení mezi buňkami cirkadiánních hodin a neurony Dh44
Biologové určili bod, kdy cirkadiánní hodiny začínají řídit cykly spánku a bdění larev ovocných mušek. Ukázalo se, že k tomu dochází na začátku třetího dne vývoje pod vlivem nového spojení mezi neurony cirkadiánních hodin a buňkami Dh44, které řídí bdělost larev. Po vytvoření tohoto spojení se navíc u larev vyvinula dlouhodobá paměť. Studie byla publikována v časopise Science Advances. Cirkadiánní rytmy se u mnoha druhů vytvářejí v nejranějších fázích vývoje. Například u savců synchronizují buňky suprachiasmatického jádra miminka svou rytmickou aktivitu i během těhotenství. Mnohé maminky novorozenců však mohou potvrdit, že děti v tomto věku spí v noci jen zřídka a přes den jsou vzhůru – v podstatě je jejich spánek rovnoměrně rozložen do celého dne. Výzkum potvrzuje, že cykly spánku a bdění u kojenců jsou nejčastější mezi třemi a dvanácti měsíci. Doposud nebylo jasné, proč i přes práci buněk cirkadiánních hodin vznikají cykly spánku a bdění poměrně pozdě a jak tento proces ovlivňuje další mozkové funkce, jako je dlouhodobá paměť. Výzkumníci z University of Pennsylvania pod vedením Amy R. Poe) studoval podobný proces u Drosophila. Biologové sledovali okamžik, kdy se u larev much objevují cykly spánku a bdění – stalo se tak na začátku třetího dne vývoje. Aby vědci pochopili, co se přesně děje s cirkadiánními rytmy v tuto chvíli, studovali aktivitu mozkových neuronů u larev. Nejprve otestovali neurony, které produkují neuropeptid Dh44, protože se nacházejí v oblasti cirkadiánních hodin dospělých much.K tomu vytvořili transgenní hmyz, ve kterém tyto buňky syntetizovaly iontový kanál citlivý na teplo. Když byly tedy larvy umístěny do teplého prostředí, v neuronech Dh44 začal proud iontů a došlo k jejich aktivaci. Ukázalo se, že tyto buňky se skutečně podílejí na regulaci spánkových cyklů: po jejich aktivaci larvy ve druhém stádiu spaly přes den méně (p < 0,0001). Poté se vědci rozhodli zkoumat, jak se aktivita těchto buněk mění při přechodu z druhého stádia larev do třetího – v okamžiku výskytu spánkových rytmů. Ukázalo se, že aktivita Dh44 se mezi prvním a druhým stupněm neliší, ale klesá na začátku třetího. To bylo také v souladu se zvýšeným množstvím spánku, které larvy toho dne měly: aktivita neuronů se snížila a přestaly uplatňovat svůj povzbuzující účinek na larvy. Biologové navrhli, že v tuto chvíli komunikují neurony Dh44 s buňkami, které nastavují obecný cirkadiánní rytmus pro tělo mouchy. K tomu sledovali nervová spojení tohoto mozkového centra. Při přechodu z druhého do třetího stupně totiž neurony Dh44 vytvořily spojení s jednou z hodinových buněk – DN1a. Vědci také potvrdili, že aktivace DN1a skutečně zapíná Dh44 a prodlužuje dobu bdělosti u larev. Poté se vědci rozhodli otestovat, jak vznik spojení mezi cirkadiánními rytmy a cykly spánku a bdění ovlivňuje další procesy v mozku hmyzu. S vědomím, že k přechodu z krátkodobé do dlouhodobé paměti dochází během spánku, testovali biologové oba typy paměti na zvířatech. Použili k tomu standardní test na takové úkoly – zjišťovali, jak si larvy pamatují ohavné pachy. Ve druhém i třetím stádiu larvy prošly testy krátkodobé paměti stejně dobře, ale dlouhodobá paměť se objevila až při přechodu mezi nimi. Aktivace neuronů Dh44, která snížila množství spánku u larev, zároveň narušila procesy dlouhodobé paměti. Biologové tedy nejen podrobně popsali, jak buňky cirkadiánního rytmu začínají řídit cykly spánku a bdění, ale také ukázali, že tento proces je velmi důležitý pro rozvoj tak komplexních kognitivních funkcí, jako je dlouhodobá paměť. Spánek a paměť spolu skutečně úzce souvisí – nedostatek spánku může dokonce vymazat vzpomínky.
© 2024 N + 1 Online publikace / Certifikát o registraci médií El No. FS77-67614
Použití všech textových materiálů bez úprav pro nekomerční účely je povoleno s odkazem na N + 1.
Všechna audiovizuální díla jsou majetkem jejich autorů a držitelů autorských práv a slouží pouze pro vzdělávací a informační účely.
Pokud jste vlastníkem konkrétního díla a nesouhlasíte s jeho umístěním na našem webu, napište nám na [email protected]
Stránky mohou obsahovat obsah, který není určen pro osoby mladší 18 let.
Čmeláci jsou věrní jako psi: k sousedovi neuletí. Nebo jsou možná jen líní, takže nehledají květiny dále než v okruhu 100–150 metrů, pokud už jsou v blízkosti jejich útulného úlu voňavé květiny.
Vědci ze zemědělské výzkumné nadace „Zhiva Krajina“ studují chování a účinnost tohoto hmyzu již 3. rokem a s jistotou doporučují čmeláky pěstované v jejich vlastní továrně farmářům pro pěstování bobulí, zahrad a melounů. Je prokázáno, že opylení čmeláky výrazně zvyšuje produktivitu, ale i kvalitu plodů a semen.
Rodinné apartmá Shemale
Výkonný ředitel Živé země Bogdan Maznitsky ukazuje překližkový úl vyrobený výhradně z ekologických materiálů, bez laku nebo barvy. Je zde sucho, je zde ochrana před deštěm a přemírou slunce. „Hmyz žije 1 rok a my se snažíme, aby jeho existence byla co nejpohodlnější a nejpohodlnější,“ říká Bogdan. V domě je speciální jídlo, takže čmelák s jistotou ví, že nemusí být vyživován nektarem, ale pouze přísně plnit úkoly – sbírat pyl pro rodinu, opylovat kvetoucí plodiny v okolí.
V takovém úlu žije 60 až 120 dělnic a královna. Během sezóny se rodina rozroste na 300 kusů hmyzu. 75 % z nich provádí opylovací práce, které zemědělci potřebují. Na jeden hektar plochy stačí umístit 6-9 včelstev v závislosti na úrodě.
Porodnice s vlastní značkou
Pracovití čmeláci se rodí na tovární farmě ve vesnici Muzychi nedaleko Kyjeva, kde se o ně po celý rok pečlivě starají a studují. Hmyz se páří, hibernuje a když se probudí, živí se přirozeným pylem. To, speciálně připravené v květnu až červnu, je užitečné s aminokyselinami. Po několika týdnech kontroly jsou vybraní kvalitní čmeláci umístěni do úlů a odesláni na plantáže uvědomělých farmářů.
Čmeláčí porodnice v Muzychi funguje od roku 2015 a v celém cyklu chovu čmeláků nemá na Ukrajině obdoby. Trh s hmyzem není plný. A bohužel trpí obrovským množstvím „šedých“ dovozů, kde nelze kontrolovat čistotu a zdraví čmeláků a jejich zamoření různými infekcemi.
Ale „Zhiva Kraina“ představuje specifickou oficiální ukrajinskou značku pro produkci domácích čmeláků – „Zapilyuvach from Ukraine“™.
Trocha historie
Zemědělci začali používat čmeláky k dodatečnému opylení asi před 30 lety, nejprve pouze ve sklenících. Pak si všimli, že včely například ignorují rajčata, ale čmeláci pracovali velmi efektivně. Díky nim se rajče zvětší v průměru o 15 procent, ovoce zhoustne a semena v něm se zvětší. Zlepšuje se také kvalita paprik, okurek a dalších skleníkových plodin.
Evropa a Amerika, které katastrofálně trpí kvůli mrtvému hmyzu otrávenému chemikáliemi, aktivně dovážejí čmeláky pro použití v otevřeném terénu.
Ověřeno experimenty
Než Živa Krajina požehnal svým žákům, studovala jejich chování na pozemcích jejich partnerů. Zejména na plantážích Zahradnického ústavu NAANU přečkaly třešně poprášené čmeláky období silných mrazů a přinesly pětkrát větší výnos než na kontrolních plochách bez dodatečného opylení. Vysvětlení je jednoduché: čmeláci létají do práce dříve než včely, už při teplotě 6-8 stupňů. Květina poprášená jimi neopadává, přežije mrazy, a proto nese ovoce.
Obecně je na světě málo vědeckých výzkumů čmeláků. Jejich závěry navíc na ukrajinské poměry nelze kopírovat. Živa Kraina proto bude pokračovat ve svých experimentech a rozšíří se na další plodiny: broskve, hrušky, rybíz. Příští rok bude zahrnovat také specializované plodiny, jako je len, šípky a jetel.
Proč čmelák?
Vědecká ředitelka „Živé země“, kandidátka biologických věd Julia Ryabtseva dokazuje, že plantáže poprášené čmeláky poskytují průměrný nárůst výnosu až o 30 %: „U jabloní vidíme nárůst výnosů o 26 %, tedy o 20 %. na malinách, 100 % na dýních, více než 40 % na jahodách.“
Ve sklenících čmeláci efektivně pracují po dobu 5 až 8 týdnů a ve volné půdě po dobu 6-12 týdnů, čímž zajistí celé období květu různých plodin.
Čmelák je velký, nosí více pylu než včely a čmelák je delší. Čmeláci létají v noci a nebojí se větru a deště. Mají více příležitostí navštívit květinu v pro ni nejvhodnější dobu.
Lépe spolupracovat
“Čmeláci a včely nejsou konkurenti,” ujišťuje Bogdan Maznitsky. — Nejlepší je, když na vašem webu žije více různých druhů hmyzu. Pomáhají si jen navzájem. Čmeláci například otevírají květy a ohlodávají dírky pro své sosáky, čímž včelám usnadňují práci. Přidávají se i divocí příbuzní. Všechny společně přispívají k lepším výsledkům sklizně.“
Portrét klienta
Živa Kraina nazývá své partnerské klienty uvědomělými moderními pěstiteli bobulovin a zahrádkáři s plochami od 1-2 do 500 hektarů, kteří se k půdě chovají zodpovědně, dbají na přirozenost produktů a také se naučili správně ekonomicky uvažovat a pečlivě kalkulovat svou efektivitu a starat se o budoucnost.
- Klub efektivity zemědělství
- čmeláci
- Kyjevská oblast