Pčele su izgledale savršeno zdrave, zujale su oko svoje kutijaste drvene košnice u toplom jesenjem danu u centralnoj Pensilvaniji.
Elizabet Kapaldi je sumnjala u suprotno.
Obučena u zaštitno belo odelo i šešir, biolog je pružio ruku u rukavici da uhvati jednog od insekata u maloj bočici, a zatim ga odnela nazad u svoju laboratoriju Univerziteta Baknel da mu seciraju mozak.
Njen kolega Dejvid Rovnjak je kasnije stavio uzorak pčelinjih iznutrica u veliki metalni cilindar i gađao ga visokofrekventnim radio talasima – vrstom tehnologije skeniranja koja je otkrila količine određenih hemikalija u njemu.
Njihov cilj: da identifikuju rane znake upozorenja da je pčela pod stresom, kako bi pčelari mogli da pokušaju da spasu ugroženu košnicu pre nego što bude prekasno.
Pčele su decenijama bile u opadanju, što izaziva glavobolje i veće troškove poljoprivrednicima koji zavise od insekata da oprašuju svoje jabuke, bademe i 130 drugih useva voća, orašastih plodova i povrća. Pitanje je dospelo na naslovne strane 2006. godine pojavom misteriozne nove pojave nazvane poremećaj kolapsa kolonije, ali širi pad zdravlja pčela bio je u toku mnogo pre toga, i nastavlja se do danas.
Uzroci uključuju klimatske promene, pesticide i bolesti, rekao je Capaldi, koji proučava ponašanje insekata i neuronauku na Univerzitetu liberalnih umetnosti u Luizburgu. U lošim godinama, kombinacija uvreda može da uništi više od polovine pčelarskih društava.
„Pčele pate“, rekla je. „Svi ovi faktori su se ujedinili kako bi stvorili stresno okruženje za pčelinje kolonije širom zemlje.
Ona i Rovnjak, profesor hemije na Baknelu, shvatili su pre pet ili šest godina da bi problem mogao da bude interdisciplinarno rešenje. Par je udružio snage sa koleginicom Marie Pizzorno, stručnjakinjom za viruse – jer je jedan od faktora opadanja insekata virus koji deformiše njihova krila.
Oni žele da identifikuju indikatore hemijskog stresa koji postaju povišeni u mozgu pčela mesecima pre nego što insekt pokaže bilo kakve spoljašnje znake opadanja.
Cilindrični uređaj koji Rovnjak koristi za otkrivanje ovih supstanci, nazvan spektrometar, bio bi nepraktičan za svakog pčelara ili farmera. Ali kada istraživači odrede koje hemikalije su najbolji prediktori zdravlja pčela, žele da razviju jeftin test koji bi mogao da se primeni u stvarnom svetu.
Dvostruki trošak
Svakog proleća, baš kada cvetovi jabuke počinju da cvetaju, kamion s ravnim platformama se usred noći prikotrlja do farme braće Holabo, natovaren sa 100 košnica.
Radnici su postavili kutijaste kontejnere na 150 hektara koji proizvode više od 50 sorti jabuka, rekla je Eli Holabaugh Vranich, pomoćnica poslovnog menadžera farme u Biglervilu, severno od Getisburga.
„Pokušavamo da ih raširimo dok je još mrak, pre nego što se pčele probude“, rekla je ona.
Pre jedne decenije, farma je iznajmila košnice za 50 dolara po komadu. Pre nekoliko godina cena je porasla na 60 dolara, a prošlog proleća bila je 100 dolara, što je ukupno 10.000 dolara, rekla je ona.
Pčelari su naveli različite razloge za povećanje, kao što su veći troškovi goriva i poremećaji u vezi sa pandemijom COVID-19. Ali svake godine, glavni faktor viših troškova je to što mnoga društva ne prežive zimu, što znači da se pčelari moraju boriti da podignu nove na vreme za sezonu rasta.
„Ne možete samo proizvesti pčelu na prerađivačkoj liniji u fabrici“, rekao je Vranich. „Moraju se uzgajati i dati im vremena da razviju nove košnice.
Iskusni pčelari kao što je Capaldi, Baknel naučnik, često mogu reći kada košnica počinje da propada jednostavnim pogledom. Možda insekti nisu nagomilali dugotrajne zalihe meda, nego se hrane tečnim nektarom. Nedostatak legla je još jedan znak upozorenja.
Ali do tog trenutka, možda bi već bilo prekasno.
Pre godinu dana, Kapaldi je procenila da je njenih osam košnica u Baknelu pod stresom, verovatno zato što su jesenje astre i zlatne šipke proizvele manje nektara nego obično. Tako je tokom cele zime dopunjavala hranu insekata šećerom.
Ipak, samo dve košnice su preživele.
Pronalaženje krivaca
Prvi znak nevolje za insekte pojavio se 1980-ih sa uvođenjem parazitske grinje iz inostranstva, rekao je Pizzorno, Baknel virolog.
U odnosu na veličinu pčele, ovi paraziti, zvani Varroa destructor, su ogromni.
„To bi bilo kao da imate krpelja na telu koji je veličine tanjira za večeru“, rekla je.
Naučnici su kasnije otkrili da pored direktnog nanošenja štete, paraziti prenose i virus na pčele koji deformiše njihova krila.
Istraživači su takođe utvrdili da klimatske promene utiču na pčele na različite načine, rekao je Capaldi. Rani topli periodi ili neobični obrasci kiše mogu uzrokovati da cveće procveta prerano i nestane do trenutka kada insekti traže nektar.
„Kada kolonija raste, cveće možda neće biti dostupno“, rekla je ona.
Određeni pesticidi i druge prakse velike industrijske poljoprivrede takođe mogu doprineti stresu, rekla je ona. To uključuje način na koji su pčele raspoređene, transportovane kamionima od farme do farme gde se danima izdržavaju od jednog useva.
Tokom 1990-ih, pčelari su sve češće izveštavali da neke od njihovih zajednica nisu preživele zimu. Zatim su 2006. pčelari otkrili da neke zajednice umiru na neobičan način. Umesto da umru u košnici ili blizu nje, pčele su jednostavno nestajale, očigledno su letele da umru negde drugde.
Dok su pčelari poslednjih godina prijavili manje slučajeva ovog poremećaja kolapsa kolonije — delom zato što su razvili bolje tehnike upravljanja — uzroci su i dalje donekle nejasni. Capaldi krivi mnoge od istih faktora koji stoje iza ukupnog opadanja pčela koje je počelo kasnih 1980-ih.
Izdajničke hemikalije
Čvrsti srebrni spektrometar u Baknelu sadrži magnet jači od onih koji se koriste u MRI mašinama, rekao je Rovnjak, profesor hemije. Da bi identifikovao metaboličke hemikalije u mozgu pčele, on stavlja sićušnu gomilu materijala u malu posudu u centru uređaja, a zatim ga udara radio talasima, uzrokujući da različite supstance rezonuju na takav način da njihove relativne količine mogu biti izmereni.
„Svaki molekul zvoni sa posebnim skupom uzoraka, poput akorda“, rekao je on.
U jednoj studiji, on i ostali su otkrili da je aminokiselina koja se zove prolin bila povišena u mozgu pčela koje su bile zaražene virusom deformisanih krila – mnogo pre nego što su pokazale spoljašnje znake bolesti.
Naučnici su od tada identifikovali druge fragmente proteina koji mogu biti znaci stresa – verovatno zato što insekti menjaju svoje navike u ishrani kao odgovor na infekciju – ali je potrebno više posla.
Kada istraživači Bucknell suze najbolje hemijske prediktore opadanja pčela, nadaju se da će razviti jeftin brzi test koji bi pčelari mogli da koriste.
„Ako bismo mogli da smislimo nešto za nekoliko dolara, to bi moglo biti privlačno“, rekao je Rovnjak.
On je uporedio pristup određenim testovima krvi za ljude, kao što su oni koji mogu identifikovati metaboličke znake dijabetesa tipa 2 godinama pre početka bolesti. Slično kao što ljudi sa pred-dijabetesom mogu da spreče bolest promenom ishrane, pčelari bi mogli da urade isto za insekte. Hraniti ih šećerom, na primer, ali počevši ranije nego što je to učinio Capaldi prošle godine sa Baknelovim kolonijama. Ili primena drugih taktika koje su pokazale obećavajuće u ograničavanju poremećaja kolapsa kolonije, kao što je lečenje grinja, premeštanje košnica ili zamena druge matice.
U međuvremenu, značajni delovi kolonija nastavljaju da propadaju svake zime—30% jedne godine, 40% ili 50% sledeće, prema anketama neprofitnog Bee Informed Partnership. Za sada, uzgajivači su pratili potražnju za novim kolonijama. Ali u jednom trenutku, možda i neće, rekao je Rovnjak.
„Čini se da svakih nekoliko godina postaje sve izazovnije“, rekao je on. „I nema znakova da ovo prestaje.“
