Istorijski visoki toplotni talasi koji su ovog leta zahvatili jugozapad Sjedinjenih Država i južnu Evropu uzrokuju probleme ne samo ljudima. Ekstremni toplotni talasi utiču na oprašivače i patogene koji žive na njima, stvarajući međusobnu neravnotežu koja bi mogla imati velike ekonomske posledice i posledice po javno zdravlje.
Globalni istraživački tim predvođen Penn Stejtom bio je prvi koji je proučavao kako ekstremni toplotni talasi utiču na odnos domaćin-patogen između dve vrste usamljenih pčela (Osmia cornifrons i Osmia lignaria) i protozojskog patogena (Crithidia mellificae). Istraživači su nedavno objavili svoje nalaze u časopisu Frontiers in Ecologi and Evolution.
Istraživači su otkrili da je jedan-dva ekstremna izloženost toploti i prethodna infekcija doveli do toga da su usamljene pčele, koje čine preko 90% od otprilike 4.000 vrsta pčela u Severnoj Americi, manje verovatno da traže hranu. Ako se pčele ne hrane, one ne jedu, a što je važno za ljude, one ne oprašuju useve koji su od vitalnog značaja za globalnu ekonomiju i bezbednost hrane.
„Sada doživljavamo najviše temperature u zabeleženoj istoriji“, rekao je Mitzi Porras, postdoktorski istraživač na Penn State College of Agricultural Sciences i glavni autor studije. „Ovi toplotni talasi traju tri, ili čak četiri dana, što je dug period tolerancije na toplotu za pčele. Zatim, kada to kombinujete sa prethodnom infekcijom od patogena, posmatramo dva faktora koji mogu ozbiljno negativno uticati na oprašivače. populacije“.
Istraživači su osmislili eksperimentalnu metodu za testiranje koju Porras naziva „termičkom smelošću“, količinom toplote koju pčela može da izdrži da bi se preselila do izvora hrane. Pčele su stavljene u tunel. Na jednoj strani tunela nalazila se komora sa temperaturama sličnim onim što bi se iskusilo tokom letnjeg toplotnog talasa, a sa druge strane tople komore je bio obrok od šećerne vode i polena. Tim je otkrio da su pčele, koje su prethodno bile zaražene uobičajenim patogenom protozoa, daleko manje tolerantne na toplotu i mnogo manje je verovatno da će rizikovati da prođu kroz komoru da bi jele.
Uopšteno govoreći, otkrili su da je toplota negativno uticala i na domaćina pčele i na njenog patogena, ali je domaćin snosio najveći teret. Izlaganje toploti je smanjilo termičku smelost pčela i njihovu toplotnu toleranciju, dok je toplota samo malo negativno uticala na brzinu rasta patogena.
„Ovi asimetrični odnosi između organizama se često zanemaruju kada se proučavaju klimatski uticaji, ali su od suštinskog značaja ako želimo da razumemo šta se zaista dešava“, rekao je Porras. „Kada smo posmatrali domaćina i patogena u tandemu, otkrili smo da infekcija u velikoj meri smanjuje toleranciju na toplotu kod domaćina – nalaz koji ne bismo otkrili da smo proučavali samo pčele.
Istraživači su otkrili da zdrava pčela može tolerisati toplotni talas od 109,4 stepeni Farenhajta, ali nakon infekcije njena tolerancija je smanjena na 98,6 stepeni Farenhajta.
„Naši rezultati bacaju svetlo na implikacije ekstremnih toplotnih talasa na dinamiku domaćin-patogen u toplijem svetu“, rekao je koautor Ed Rajotte, profesor emeritus entomologije na Penn State-u. „Nećemo videti jednostavnu, linearnu promenu kako se klima zagreva. Svaki organizam će reagovati drugačije i odnosi između organizama će biti fundamentalno izmenjeni. Ako ćemo pokušati da predvidimo uticaje klimatskih promena, odnosi su važni Postoje stvarne posledice za promene u našim ekosistemima i moramo razumeti suptilnosti ako želimo da se pripremimo za realnost klime koja se menja.“
Usamljene pčele, koje se često nazivaju radnim konjima sveta oprašivača zbog njihovog visokog kapaciteta za ishranu, žive otprilike godinu dana, ali su aktivne samo dve do četiri nedelje, na primer, u rano proleće, van svojih gnezda. Oni oprašuju ceo život za manje od mesec dana, objasnio je Rajotte.
Za ljude, trodnevni ili četvorodnevni toplotni talas može biti samo neprijatan trenutak, ali za usamljenu pčelu može predstavljati četvrtinu ukupnog vremena koje su aktivne van svog gnezda – i može ozbiljno da utiče na njihovu sposobnost za parenje, oprašivanje i stvaranje potomstva. Istraživači su pokazali da je njihovo zdravlje još više ugroženo ako su prethodno bili zaraženi patogenom.
Tim je zaključio da ekstremna izloženost toploti generalno smanjuje toleranciju pčela na toplotu, ali toplotni talasi su pogoršali štetne efekte infekcije na termalnu fiziologiju pčela i na kraju uticali na njihovo ponašanje.
„Moramo razmišljati o velikoj slici“, rekao je Porras. „Klimatske promene ne utiču samo na vrste; one utiču na odnose između vrsta i to bi moglo imati ogromne implikacije na ljudsko zdravlje i planetu u celini.“
