آزمایش زنبورها در سرما و گرما

به گزارش مجله خبری نگار، مصرف پروبیوتیک همراه با اینولین، بقای زنبور‌های عسل را در شرایط سرد به‌طور قابل توجهی افزایش داد.

در گرمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، هیچ دوزی از مکمل نتوانست از مرگ زنبور‌ها جلوگیری کند.

پژوهشگران این روش را راهکاری کم‌هزینه برای افزایش مقاومت کلنی‌ها در برابر سرمای ناشی از تغییرات اقلیمی می‌دانند.

رژیم پروبیوتیک زنبور عسل؛ راهکاری ساده برای افزایش مقاومت در برابر تغییرات اقلیمی

نتایج یک پژوهش جدید نشان می‌دهد تغذیه روزانه زنبور‌های عسل با پروبیوتیک به همراه فیبر اینولین می‌تواند مقاومت آنها را در برابر نوسانات شدید دمایی افزایش دهد. بیشترین تأثیر این رژیم غذایی در شرایط سرد مشاهده شد، به‌طوری‌که هرچه مقدار مکمل بیشتر بود، میزان بقای زنبور‌ها نیز افزایش پیدا کرد.

این یافته می‌تواند راهکاری ساده، کم‌هزینه، عملی برای زنبورداران باشد تا کلنی‌های خود را در برابر شرایط آب‌وهوایی غیرقابل پیش‌بینی ناشی از گرم شدن زمین مقاوم‌تر کنند. با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که در گرمای بسیار شدید، حتی بیشترین مقدار مکمل نیز نتوانست از مرگ زنبور‌ها جلوگیری کند.

بررسی مقاومت زنبور‌های عسل در برابر تغییرات دما

این پژوهش به سرپرستی دکتر نجمه صاحب‌زاده از University of Zabol (UOZ) در جنوب شرق ایران انجام شد.

هدف این مطالعه بررسی این موضوع بود که آیا تغییر رژیم غذایی می‌تواند توانایی زنبور‌های عسل را برای تحمل دما‌های بسیار پایین یا بسیار بالا افزایش دهد یا خیر. پژوهشگران زنبور‌های کارگر تازه متولدشده را به مدت سه هفته پرورش داده و با رژیم‌های غذایی مختلف تغذیه کردند.

دکتر صاحب‌زاده در گفت‌و‌گو با Earth.com اظهار داشت:

«زنبور‌های عسل به‌عنوان گونه‌ای کلیدی در گرده‌افشانی محصولات کشاورزی، در نتیجه تولید غذای جهان، نسبت به این نوسانات دمایی بسیار آسیب‌پذیر هستند؛ بنابراین هر راهکاری که بتواند مقاومت فیزیولوژیکی آنها را افزایش دهد، ارزش بسیار بالایی خواهد داشت.»

رژیم غذایی مورد استفاده شامل دو بخش بود:

یک پروبیوتیک تجاری شامل مجموعه‌ای از باکتری‌های مفید روده

فیبر اینولین استخراج‌شده از ریشه کاسنی که غذای باکتری‌های مفید محسوب می‌شود

پژوهشگران با همکاری محققانی از University of Alberta (UAlberta) کانادا، چهار غلظت مختلف از این مکمل را آزمایش کردند که حداکثر مقدار آن ۱۰ گرم از هر ترکیب در هر لیتر شربت بود.

آزمایش زنبور‌ها در سرما و گرما

پس از سه هفته، گروه‌های مختلف زنبور‌ها به مدت حداکثر ۱۰ روز در چهار دمای متفاوت قرار گرفتند:

۴ درجه سانتی‌گراد (۳۹°F)

۱۵ درجه سانتی‌گراد (۵۹°F)

۳۵ درجه سانتی‌گراد (۹۵°F)؛ دمای معمول کندو

۴۰ درجه سانتی‌گراد (۱۰۴°F)؛ گرمای بسیار شدید

نتایج نشان داد زنبور‌هایی که هیچ مکملی دریافت نکرده بودند، در سرما به‌تدریج از بین رفتند، اما مصرف مکمل اثر محافظتی قابل توجهی ایجاد کرد.

مزایای رژیم پروبیوتیک زنبور عسل در هوای سرد

افزایش چشمگیر نرخ بقا در دمای ۴ درجه

در دمای ۴ درجه سانتی‌گراد، دو دوز بالاتر مکمل باعث شدند بیش از ۷۰ درصد زنبور‌ها طی ۱۰ روز زنده بمانند، در حالی که گروه کنترل بدون مکمل سریع‌ترین میزان مرگ‌ومیر را داشت.

نتایج بهتر در سرمای ملایم

در دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد، بهترین دوز مکمل توانست بیش از ۸۰ درصد زنبور‌ها را زنده نگه دارد.

این یافته با نتایج مطالعات دیگری هم‌خوانی دارد که نشان می‌دهند در زمستان، باکتری‌های اسیدلاکتیک به میکروبیوم روده زنبور‌های عسل غالب می‌شوند؛ موضوعی که احتمالاً نقش مهمی در بقای کلنی‌ها طی ماه‌های سرد سال دارد.

چرا گرمای شدید همچنان کشنده است؟

نتایج در گرمای شدید کاملاً متفاوت بود.

در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، تمامی زنبور‌ها صرف‌نظر از نوع رژیم غذایی به‌سرعت تلف شدند. گروه کنترل تقریباً ظرف یک روز از بین رفت و حتی بیشترین دوز مکمل نیز تنها حدود سه روز زمان بیشتری برای بقا فراهم کرد.

پژوهشگران علت این موضوع را آسیب مستقیم گرمای شدید به عملکرد طبیعی سلول‌ها می‌دانند. دمای بسیار بالا باعث تخریب پروتئین‌ها، آسیب به غشای سلولی، اختلال در عملکرد حیاتی سلول‌ها می‌شود؛ آسیبی که مزایای سلامت روده قادر به جبران آن نیست.

همچنین پژوهشگران به مطالعه‌ای اشاره کردند که بررسی ده‌ها گونه زنبور بامبل نشان داده بود افزایش تعداد روز‌های بسیار گرم، با انقراض محلی برخی جمعیت‌ها ارتباط دارد؛ زیرا دما از حد تحمل زیستی آنها فراتر می‌رود.

بر همین اساس، ایجاد سایه، تهویه مناسب، مدیریت شرایط کندو همچنان مؤثرترین روش محافظت از زنبور‌ها در برابر گرمای شدید محسوب می‌شود.

پژوهشگران دریافتند تغذیه زنبور‌های عسل با پروبیوتیک و اینولین، بقای آنها را در شرایط سرد افزایش داده، استرس اکسیداتیو را در تمام شرایط دمایی کاهش می‌دهد.

کاهش استرس اکسیداتیو در زنبور‌ها

یکی از جالب‌ترین یافته‌های پژوهش مربوط به واکنش‌های درونی بدن زنبور‌ها بود.

هنگامی که جانوران تحت استرس قرار می‌گیرند، سلول‌ها مولکول‌های فعال اکسیژن تولید می‌کنند که می‌توانند به بافت‌ها آسیب بزنند. برای مقابله با این آسیب، بدن از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی استفاده می‌کند.

معمولاً افزایش فعالیت این آنزیم‌ها نشانه استرس اکسیداتیو است، اما در این پژوهش نتیجه برعکس بود.

در تمام دماها، هرچه مقدار مکمل بیشتر بود، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کمتر اندازه‌گیری شد.

در شدیدترین گرما، یکی از آنزیم‌های کلیدی در گروه کنترل حدود ۳۰۰۰ واحد فعالیت داشت، اما بالاترین دوز مکمل این مقدار را تقریباً به نصف کاهش داد.

دکتر صاحب‌زاده در گفت‌و‌گو با Earth.com گفت:

«نکته قابل توجه این است که این اثر محافظتی محدود به یک نوع تنش دمایی نبود، بلکه هم در شرایط سرما، هم گرما مشاهده شد و نشان می‌دهد این پاسخ حفاظتی مستقل از نوع چالش حرارتی عمل می‌کند.»

ارتباط میکروبیوم روده با سلامت زنبور‌ها

اگرچه کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی ممکن است در نگاه اول به معنی ضعیف‌تر شدن سیستم دفاعی باشد، پژوهشگران برداشت متفاوتی دارند.

به اعتقاد آنها، اگر مکمل از همان ابتدا مانع ایجاد آسیب شود، دیگر نیازی نیست بدن زنبور‌ها آنزیم‌های محافظ را با شدت بیشتری تولید کند.

احتمالاً این اثر به دلیل بهبود عملکرد میکروبیوم روده است؛ مجموعه‌ای از باکتری‌های مفید که در هضم غذا، جذب انرژی، مقابله با بیماری‌ها نقش دارند.

پروبیوتیک باکتری‌های مفید را وارد روده می‌کند، اینولین نیز غذای این باکتری‌ها را فراهم می‌سازد. در نتیجه، احتمالاً زنبور‌ها انرژی بیشتری از غذا استخراج کرده، مولکول‌های آسیب‌رسان را بهتر خنثی می‌کنند.

البته پژوهشگران در این مطالعه ترکیب واقعی باکتری‌های روده را مستقیماً بررسی نکردند؛ بنابراین این ارتباط هنوز یک استنباط علمی قوی محسوب می‌شود، نه یک رابطه اثبات‌شده.

مطالعه‌ای پیشین نیز نشان داده بود همین ترکیب پروبیوتیک و اینولین می‌تواند مقاومت زنبور‌ها را در برابر یکی از انگل‌های رایج روده افزایش داده، طول عمر آنها را بیشتر کند.

کاربرد‌های این یافته برای زنبورداران

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد یک مکمل غذایی ساده می‌تواند میزان بقای زنبور‌های عسل را در دوره‌های سرمای ناگهانی به شکل محسوسی افزایش دهد، همچنین هرچه مقدار مکمل بیشتر باشد، اثر محافظتی نیز قوی‌تر خواهد بود.

برای زنبوردارانی که با زمستان‌های سخت، بهار‌های ناپایدار روبه‌رو هستند، این روش می‌تواند ابزاری کم‌هزینه، کاربردی برای افزایش مقاومت کلنی‌ها باشد.

دکتر صاحب‌زاده در پاسخ به پرسش‌های Earth.com گفت:

«در مجموع، این پژوهش مدلی عملی، مقرون‌به‌صرفه برای صنعت زنبورداری ارائه می‌دهد که نسبت به روش‌های رایج، رویکردی متفاوت، معنادار محسوب می‌شود.»

مرحله بعدی پژوهش چیست؟

با وجود اهمیت این نتایج، پژوهش محدودیت‌هایی نیز دارد.

تمام آزمایش‌ها روی زنبور‌های جوانی انجام شد که در آزمایشگاه پرورش یافته بودند، به همین دلیل به‌صورت طبیعی باکتری‌های روده را از زنبور‌های مسن‌تر کلنی دریافت نکرده بودند؛ بنابراین ممکن است رفتار کلنی‌های واقعی تا حدی متفاوت باشد.

پژوهشگران معتقدند انجام آزمایش‌های میدانی در کندو‌های واقعی، گام بعدی این تحقیق خواهد بود.

با وجود این محدودیت‌ها، جهت‌گیری نتایج روشن است. هرچه تغییرات آب‌وهوایی شدیدتر می‌شود، سلامت میکروبیوم روده می‌تواند به ابزاری مهم برای افزایش مقاومت زنبور‌های عسل در برابر سرما تبدیل شود. با این حال، مقابله با گرمای شدید همچنان بیش از هر چیز به مدیریت مناسب شرایط محیطی خارج از کندو وابسته خواهد بود.

این مطالعه در مجله PLOS One منتشر شده است.

سوالات متداول

آیا پروبیوتیک باعث افزایش بقای زنبور‌های عسل می‌شود؟

بله. این پژوهش نشان داد مصرف پروبیوتیک همراه با اینولین، میزان بقای زنبور‌ها را در شرایط سرد به‌طور محسوسی افزایش می‌دهد.

آیا این مکمل در گرمای شدید نیز مؤثر است؟

خیر. در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، حتی بالاترین دوز مکمل نیز نتوانست از مرگ زنبور‌ها جلوگیری کند.

اینولین چیست؟

اینولین نوعی فیبر استخراج‌شده از ریشه کاسنی است که غذای باکتری‌های مفید روده محسوب می‌شود.

این پژوهش روی کلنی‌های واقعی انجام شده است؟

خیر. آزمایش روی زنبور‌های جوان پرورش‌یافته در آزمایشگاه انجام شد. پژوهشگران انجام آزمایش‌های میدانی را مرحله بعدی تحقیق می‌دانند.

جمع‌بندی

این پژوهش نشان می‌دهد رژیم پروبیوتیک زنبور عسل می‌تواند روشی ساده، اقتصادی برای افزایش مقاومت کلنی‌ها در برابر سرمای ناشی از تغییرات اقلیمی باشد. با این حال، برای مقابله با گرمای شدید، مدیریت شرایط محیطی کندو همچنان ضروری است. 

منبع:فوت و فن