https://frosthead.com

Могат ли пчелните пчели да наблюдават замърсяването?

Слънчев ден е, а кварталът на центъра на Ванкувър в Ийстсайд бръмчи. Пътуващите пътуват с автобуси, камионите за доставка доставят, магазинерите пазаруват. А в градина с половин декар, заобиколена от четири натоварени улици, са заети и най-малките работници в града.

Те са пчели, разположени тук от нестопанските кошери за човечеството, група, която има за цел да изгради общност чрез пчеларство. Но пчелите правят повече от създаване на мед и улесняване на приятелства. Те също наблюдават замърсяването в близката зона с малко помощ от Тихоокеанската лаборатория за изотопски и геохимични изследвания в Университета на Британска Колумбия.

Там директорът на лабораторията Доминик Вайс и нейният екип анализират меда, направен от пчелите, за да се определи какво има в него.

„Медът е представяне на [замърсяващи] източници в хиперлокална среда“, казва Кейт Смит, докторант в лабораторията на Вайс. "Пчелите пият вода. Кацат на почвата. Те събират прашец." И, разбира се, пият нектар и правят мед.

Проектът стартира преди три години, когато основателят на Hives for Humanity попита Вайс дали може да каже дали медът, който правят пчелите му, е безопасен за ядене. „Защото тя се подиграваше“ за разполагане на кошери в беден градски квартал, вместо в по-девствена, селска среда. Джулия Обща, съоснователка на Hives for Humanity, заедно с дъщеря си, казва, че „хората се шегуваха за намирането на хероин в меда.“ Това беше просто жестока шега, Общи казва, „но ме накара да се замисля“ дали може да има нещо други опасни за меда, като олово от ауспуха за автомобили и камиони. Тя беше запозната с Weis и проектът започна.

Вайс, Смит и нейният екип, с помощта на кошерите за човечеството, взеха проби около 30 кошера за пилотния проект. Апиаристите използват дървени бъркалки за кафе, за да загребват малко мед в предварително почистен съд. Те не могат да използват нищо метал, тъй като металът може да замърси пробата.

SamplingHoney_KSmith.jpg Пчелинът използва дървена бъркалка за кафе, за да вземе проба от мед в рамка в кошер в градската ферма Hastings. (С любезност К. Смит)

Вайс, геохимик, който обикновено изучава хавайските вулкани, измисли как да превърне меда в разтвор, който може да бъде анализиран. За целта медът трябва да се разтвори в разтвор, след което да се нагрява до 7000 келвина - по-горещ от повърхността на слънцето. Тогава той може да бъде анализиран с масспектрометър, който измерва следените количества елементи, като олово, кадмий или цинк.

Пчелите се използват като монитори за замърсяване от десетилетия. В най-простата си форма те са просто канарче в въглищна мина: Ако пчелът е болен или пчелите му умират, наблизо има някакво замърсяване. През последните години мониторингът по пчели става все по-усъвършенстван. Не е необходимо кошерът да страда или да умира, за да предостави ценна информация.

Тъй като пчелите посещават хиляди цветя за един ден, обикновено в тесен радиус до две мили около кошера, и двете покриват много земя евтино, както и осигуряват силно локализиран монитор. Човек трябва просто да отвори кошер, да вземе реколтата и да я предаде на батерия от тестове, за да знае точно какво има в околната среда. През годините пчелите, медът и восъкът са тествани за флуор, олово, цинк, никел и калий; по-сложни молекули като нафталин (токсично съединение, получено от въглен катран, а също и основната съставка в молбовете); дори радиоактивни съединения като цезий, тритий и плутоний.

В по-голямата си част пчелите вършат добра работа, откривайки химикали. Стига да знаете „нещо за това, какви видове вещества се търсят“, казва Джийн Е. Робинсън, директор на Института за геномна биология на Карл Р. Ууис и Ислямския пчелен институт, както в Университета в Илинойс, “ помещението е много добро. "

„Каква е химията? Как [веществата] могат да взаимодействат с ... средата, която гледате? “, Пита той. Например пчелният восък е липид и много токсични химикали са липофилни, което означава, че са изтеглени от липидите. Експеримент може да разкрие много малко токсично вещество в меда, дори ако присъства във восъка, ако експериментаторът не знае също да тества восъка. Все пак, добавя Робинсън, техниката „може да бъде много полезна за увеличаване на следите от вещества, които [пчелите] срещат“.

Но понякога пчелните монитори показват объркващи резултати: В тригодишно проучване в Националната лаборатория в Лос Аламос от 1994 до 1996 г. пчелите, поставени в кошерите около лагуна с радиоактивни отпадъци, за която се знае, че съдържат шест радиоактивни съединения, показват постоянни признаци на замърсяване от четири. Другите два, тритий и натрий-22, "всички бяха значително различни един от друг" във всеки от кошерите, вероятно защото пчелите метаболизират тези елементи по различен начин от останалите, пише авторът на проучването Тим Хаарман в глава от книгата от 2002 г., обобщаваща резултатите от него, И все пак Хаарман заключава, че „пчелните пчели наистина са добри показатели за замърсяване с радионуклиди, когато присъстват в околната среда“. Използването на тези данни за нещо по-конкретно, като проследяване на промените в количеството на радиация във времето или определяне на конкретен източник на радиация, остава предизвикателство.

От 2006 г. пчелите следят замърсяването на въздуха на германското летище във Франкфурт, четвъртото най-натоварено летище в Европа, и едно с нов терминал, който в момента се строи.

"Много хора са против идеята, че летището във Франкфурт става все по-голямо", казва Бернд Груневалд, директор на изследователския институт за пчелите в Университета във Франкфурт. „[Въздушният трафик] създава много проблеми на хората, живеещи в квартала на летището.“ Кошерите на летището трябваше да проследят дали замърсяването на въздуха от реактивните двигатели - да не говорим за всички трактори за багаж, камионите за обезледяване и т.н. - може да повлияе на човешкото здраве.

След 11 години проучване екипът разполага с данни за 16 химикали, известни като полициклични ароматни въглеводороди (PAHs), в мед, цветен прашец и мъх. Тези ПАУ произлизат най-вече от изгаряне на изкопаеми горива, особено при ниски температури (например, когато реактивен двигател просто се загрява). Екипът на Груневалд избра тези 16, тъй като американската СИП ги счита за „приоритетни замърсители“, което означава, че те са регулирани и те са силно проучени. Всички също се смятат за токсични за човешкото здраве в достатъчно големи количества.

Не е изненадващо, че екипът откри присъствието на ПАУ в меда на летището. Но те също откриха почти идентични количества ПАУ на контролния си обект, девствен район в планинската верига Таунус северно от града.

Поне що се отнася до ПАУ, "летището е толкова замърсено или незамърсено ... както предполагаемата чиста пчелина", казва Груневалд.

Или това означава, че немските реактивни двигатели са забележително чисти, или че ПАУ са изключително устойчиви. Последното обяснение се съгласува добре с проучване от италиански учени от 2009 г., което открива ПАУ в мед и пчели от кошерите в близост до римското летище Чампино, както и кошерите в природен резерват. Тези резултати "засилват предположението, че ПАУ показват широко разпространение в околната среда", пишат авторите. С други думи, може би това замърсяване е просто навсякъде.

Обикновено основателят на кошерите за човечество всъщност вярва, че градските пчели могат да имат по-добра диета от селските пчели - в града се използват по-малко пестициди и фунгициди, отколкото в селскостопански район, а градските пчели имат широк спектър от цветя, от които да отпият, в сравнение със земеделските пчели, които могат да посетят само един вид култура.

Следващата стъпка във всички тези експерименти е да станем по-конкретни. Ако изследователите могат да определят не само дали замърсителите присъстват в околната среда, но всъщност проследяват концентрациите им във времето или ги проследяват до източника, това би било огромна полза. И това се надяват учените от СБХ.

„Всичко на Земята има уникален изотопен отпечатък“, казва Вайс. "Олово от изгаряне на оловен бензин има уникален изотопен подпис. Оловото от чипс с боя има уникален изотопен подпис." Някои от кошерите, които учат, са близо до пристанището на Ванкувър, което беше третото най-натоварено пристанище в Северна Америка от 2015 г. налични са най-новите статистически данни за годината. Замърсяването на въздуха от пристанището се появява в меда? Чрез внимателно отбелязване на изотопните подписи на всички възможни източници на замърсяване - проект, който ще отнеме години - тези източници могат да бъдат посочени вътре в меда, даване на Ванкуверите по-добра представа откъде може да идва замърсяването и как да изчистят въздуха си.

А що се отнася до първоначалния въпрос, който започна Вайс по пътя на изучаването на мед? Безопасно е. "Говорим за десетки части на милиард [олово] във високия край", казва Вайс. "Що се отнася до консумацията, няма причина за тревога, нашите инструменти са просто много, много чувствителни."

Могат ли пчелните пчели да наблюдават замърсяването?