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文丨学术头条
世界上大约有 2 万种蜜蜂,它们是最重要的昆虫传粉媒介。蜜蜂有着独特的飞行模式和花卉偏好,而且许多蜜蜂与花朵共同进化,所以它们的身体大小和行为几乎与授粉的花朵完美互补。
事实上,全世界绝大多数种类的昆虫都在减少。据科学家推测,人类活动和气候变化等因素是授粉媒介数量稳步下降的原因之一。在许多地方,由于杀虫剂和除草剂的使用、栖息地的丧失和全球变暖,蜜蜂的数量急剧下降。一些物种,如锈斑大黄蜂,甚至已经被列为濒危物种。
尽管世界各地的人们都在研究各种人工授粉的方式,但是目前还没有找到可以取代蜜蜂的生产力和效率的方法。大多数人工授粉的例子都涉及携带花粉的人或机器与花之间的直接接触,一次只能与一朵花互动,导效率低下且成本高昂。
不过,近日日本先进科学技术研究所(JAIST)的研究人员提出了一种绝妙的授粉方法:在无人机上的安装泡泡机—通过吹出的沾有花粉的肥皂泡进行授粉。
这一方法能否缓解蜜蜂数量减少的危机呢?
蜜蜂数量骤减引担忧
根据联合国粮食及农业组织表示,在人类赖以生存的农作物中,有超过 70% 依赖昆虫授粉。然而,其他研究发现,近 40% 的传粉者,如蜜蜂和蝴蝶,正面临灭绝的危险。
如果世界上所有的蜜蜂都灭绝了,那么地球的整个生态系统将产生重大的连锁反应。许多植物,例如蜜蜂兰,一种由蜜蜂授粉的被子植物,在没有人类的干预下将会无法传粉,继而无法繁衍后代。
蜜蜂兰开的花,形状酷似雌性蜜蜂,开出的花屡屡使雄性野蜜蜂“受骗上当”
这将改变这些植物所在的栖息地的生物种类组成,影响当地食物网,并可能引发依赖它们的动植物数量的进一步下降。此外,如果没有蜜蜂,植物会结更少的种子,繁殖成功率也会更低。
在农业方面,蜜蜂的消失将改变现有的食物种类。许多水果和蔬菜是昆虫授粉的,如果没有蜜蜂,就不可能如此大规模地种植。
例如,在蓝莓和樱桃的授粉环节里,高达 90% 的花粉都依赖于蜜蜂传播。虽然对大多数水果和蔬菜作物来说,手工授粉都是可能的,但这会极大的增加人力成本,从而让这些食物变的更加昂贵。
小型无人机充当授粉媒介
考虑到全球蜜蜂数量的减少,人工授粉器可能会成为一种创新且可行的解决方案。不久前,日本的研究人员提出了一个新方法来解决这个扰人的问题:使用微型无人机作为媒介来给作物授粉。
作为研究的一部分,科学家们购买了一架现成的无人机。这架无人机配备了马毛刷和离子凝胶,以模仿昆虫的授粉。离子凝胶是一种粘性物质,研究人员将凝胶放在无人机的马毛刷带上,作为花粉的载体进行试验。
最初,这种凝胶是由研究小组的首席化学家宫古英二郎(Eijiro Miyako)开发,作为电子元件的材料使用。然而,它最终在无人机“蜜蜂”上发挥了用途。
研究人员的目标是用无人机作为蜜蜂的替代品,通过操纵蜂鸟大小的无人机,让沾有凝胶的马毛刷轻轻地收集花粉再授粉。实际实验也表明,无人机成功地为试验田里的野生日本百合授粉。
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