ไลโปโซมแต่ละชนิดเป็นทรงกลมกลวงที่มีความกว้างประมาณ

และทำจากโมเลกุลไขมันที่สกัดจากพืชถั่วเหลือง เมื่อใบพืชดูดซับอนุภาคนาโนเหล่านี้ ไลโปโซมจะแพร่กระจายไปยังเซลล์ในใบและรากอื่นๆ ของพืช โดยที่เปลือกไขมันจะแตกตัวและปล่อยโมเลกุลของพวกมันออกมา นักวิจัยได้เปิดเผยต้นมะเขือเทศกับไลโปโซมที่บรรจุโลหะหายากที่เรียกว่ายูโรเพียมหรือโมเลกุลยูโรเพียมที่ลอยได้อิสระ ยูโรเพียมไม่มีอยู่ตามธรรมชาติในพืชหรือในดิน

ดังนั้นจึงง่ายที่จะติดตามว่าพืชมีธาตุนี้ดูดซึมไปมากน้อยเพียงใดหลังการบำบัด สามวันหลังจากการสัมผัส พืชที่ได้รับไลโปโซมสามารถดูดซับอนุภาคนาโนได้ถึง 33 เปอร์เซ็นต์ พืชที่สัมผัสกับยูโรเพียมที่ลอยได้อิสระนั้นใช้เวลาน้อยกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์ของโมเลกุล

จากนั้นนักวิจัยจึงฉีดพืชมะเขือเทศที่ขาดธาตุเหล็กและแมกนีเซียมด้วยสเปรย์มาตรฐานที่มีธาตุเหล็กและแมกนีเซียม หรือสารละลายที่มีไลโปโซมที่เต็มไปด้วยสารอาหารเหล่านั้น สองสัปดาห์ต่อมา ใบไม้บนพืชที่ได้รับสารอาหารแบบลอยตัวยังคงเป็นสีเหลืองและม้วนงอ พืชที่ได้รับการรักษาด้วยไลโปโซมจะมีใบสีเขียวที่แข็งแรง

Avi Schroeder วิศวกรเคมีที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งอิสราเอลในไฮฟา และเพื่อนร่วมงานไม่ทราบแน่ชัดว่าทำไมไลโปโซมจึงน่ารับประทานสำหรับพืชมากกว่าสารอาหารธรรมดา แต่สเปรย์ที่มีไลโปโซมที่บรรจุสารอาหารสามารถช่วยเกษตรกรฟื้นฟูพืชที่อ่อนแอได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าสารผสมที่มีอยู่ Schroeder กล่าว

Ramesh Raliya นักวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์กล่าวว่าสเปรย์ที่ใช้ไลโปโซมจะต้องได้รับการทดสอบกับพืชหลายชนิดก่อนที่จะนำไปใช้อย่างแพร่หลาย นั่นเป็นเพราะรูพรุนบนใบซึ่งคาดว่าไลโปโซมจะเข้าสู่พืชจะมีขนาดตั้งแต่ 50 ถึง 150 นาโนเมตร หากรูขุมขนของพืชมีขนาดเล็กกว่า 100 นาโนเมตร ไลโปโซมจะไม่สามารถบีบเข้าไปข้างในได้

Mariya Khodakovskaya นักชีววิทยาจาก University of Arkansas at Little Rock ระวังค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้นจากเทคนิคใหม่นี้ การทำแฟชั่นไลโปโซมมีราคาแพง นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับการทำยาที่ใช้ไลโปโซม ซึ่งต้องใช้อนุภาคนาโนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่สำหรับแนวปฏิบัติทางการเกษตรใหม่ๆ ที่จะหยั่งราก เธอกล่าวว่า “ต้องมีขนาดใหญ่ และต้องมีราคาถูก”

ภายในสิ้นศตวรรษนี้ ข้าวอาจไม่ให้ระดับวิตามินบีเท่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน โปรตีนและแร่ธาตุบางชนิดก็ลดน้อยลงเช่นกัน ข้อมูลใหม่แนะนำ

การทดสอบความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงขึ้นในนาข้าวทดลองในจีน คาดการณ์การสูญเสียวิตามิน 4 ชนิด ได้แก่ บี1 บี2 บี5 และบี9ทีมงานนานาชาติรายงานวันที่ 23 พฤษภาคมในScience Advances การเพิ่มผลลัพธ์จากการทดลองที่คล้ายคลึงกันในญี่ปุ่น นักวิจัยยังสังเกตด้วยว่าโปรตีนลดลงโดยเฉลี่ย 10.3% ธาตุเหล็กลดลง 8% และสังกะสีลดลง 5.1 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสนับสนุนการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับข้าวและพืชผลอื่นๆ ( SN: 4/1/17 , หน้า 14 ). จุดสว่างสองจุด: ระดับวิตามินบี 6 ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและวิตามินอีเพิ่มขึ้น

ในการตั้งค่าการทดลองที่มีชื่อเล่นว่า FACE (การเพิ่มประสิทธิภาพของ CO₂ ในอากาศฟรี) ในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีของจีนและใกล้กับเมือง Tsukuba ในญี่ปุ่น นักวิจัยได้ปลูกข้าวทั้งหมด 18 สายพันธุ์ ท่อทำให้ข้าวมีความเข้มข้นของ CO 2 เพิ่มขึ้นเป็น 568 เป็น 590 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งสูงกว่าระดับปัจจุบันที่ 410 ppm แต่สอดคล้องกับแนวโน้มปัจจุบันที่ 570 ppm ในศตวรรษนี้

ข้าวทั้ง 9 สายพันธุ์จากจีน จากพืชอายุ 3 ปี และวิเคราะห์ในรูปแบบสีน้ำตาลที่ไม่ผ่านการขัดสี มีความแตกต่างกันในระดับของการสูญเสียวิตามิน โดยเฉลี่ย ระดับ B1 (ไทอามีน) ลดลง 17.1 เปอร์เซ็นต์; ระดับ B2 (ไรโบฟลาวิน), 16.6 เปอร์เซ็นต์; B5 (กรด pantothenic), 12.7 เปอร์เซ็นต์; และ B9 (โฟเลต) 30.3 เปอร์เซ็นต์

สารอาหารข้าวที่ลดลงดังกล่าวอาจส่งผลกระทบต่อประชากรที่ขาดแคลนทางเศรษฐกิจในเอเชียมากที่สุด เก้าใน 10 ประเทศที่พึ่งพาข้าวมากที่สุดในโลกอยู่ในเอเชีย (อีกคนคือมาดากัสการ์) นักวิจัยคาดการณ์ว่าคน 600 ล้านคนในปัจจุบันที่ไม่มีทางเลือกที่ดีในการเปลี่ยนอาหารอาจเสี่ยงต่อการขาดสารอาหารจากการลดลงของข้าว วิตามินบีช่วยในเรื่องต่างๆ ของร่างกาย ตั้งแต่การรักษาสมองให้แข็งแรง ไปจนถึงทำให้ทารกในครรภ์มีพัฒนาการปกติ

ตั้งแต่เนื้อวัว เบียร์ กาแฟ ไปจนถึงช็อกโกแลต มีค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมในสิ่งที่มนุษย์เลือกกินและดื่ม ตอนนี้การศึกษาใหม่ที่วัดผลกระทบต่อโลกของการผลิตและจำหน่ายอาหารที่แตกต่างกัน 40 รายการแสดงให้เห็นว่าทางเลือกเหล่านี้สร้างความแตกต่างได้อย่างไร

ข้อมูลทางการเกษตรจากฟาร์ม 38,700 แห่ง พร้อมรายละเอียดการแปรรูปและการขายปลีกใน 119 ประเทศ แสดงให้เห็นความแตกต่างในวงกว้างในผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตั้งแต่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกไปจนถึงการใช้น้ำ แม้กระทั่งระหว่างผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน โจเซฟ พัวร์ นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กล่าว ตัวอย่างเช่น ปริมาณก๊าซที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนที่ปล่อยออกมาในการผลิตเบียร์หนึ่งไพน์ สามารถเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวในสถานการณ์การผลิตที่มีผลกระทบสูง สำหรับโคนมและโคเนื้อรวมกัน ผู้ให้บริการที่มีผลกระทบสูงปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากเป็น 12 เท่าของผู้ผลิตที่มีผลกระทบต่ำ รายงานของ Poore และเพื่อนร่วมงานของ Thomas Nemecek ในScience 1 มิถุนายน

ความเหลื่อมล้ำเหล่านั้นหมายความว่ายังมีที่ว่างสำหรับผู้ผลิตที่มีผลกระทบสูงที่จะเหยียบย่ำเบา ๆ มากขึ้น Poore กล่าว หากผู้บริโภคสามารถติดตามความแตกต่างดังกล่าวได้ เขาให้เหตุผลว่า กำลังซื้อสามารถผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในผลกระทบของอาหารของบุคคลบนโลกนี้ ยังคงมาจากการเลือกอาหารบางประเภทมากกว่าอาหารประเภทอื่น โดยเฉลี่ยแล้ว การผลิตโปรตีน 100 กรัมจากเนื้อวัวจะนำไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจก 50 กิโลกรัม ซึ่งนักวิจัยคำนวณว่าเทียบเท่ากับคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อเปรียบเทียบแล้ว โปรตีน 100 กรัมจากชีสจะปล่อยผลผลิต 11 กิโลกรัม จากสัตว์ปีก 5.7 กิโลกรัม และจากเต้าหู้ 2 กิโลกรัม

โปรตีนไม่เท่ากันในปริมาณของก๊าซที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน ซึ่งจัดอยู่ในประเภทเทียบเท่า CO 2ที่ปล่อยออกมาระหว่างห่วงโซ่การผลิตจากฟาร์มสู่การขายปลีก การศึกษาใหม่พบว่ามีความหลากหลายแม้กระทั่งสำหรับโปรตีนประเภทเดียวขึ้นอยู่กับผู้ผลิต แท่งแท่งยืดจากปริมาณ CO 2 ที่เทียบเท่ากันซึ่งปล่อยออกมาโดยผู้ผลิตที่มีแรงกระแทกต่ำ (ที่ด้านซ้ายสุด) ไปจนถึงแท่งที่มีแรงกระแทกสูงกว่า (ทางด้านขวาสุด)

การเปลี่ยนเนื้อสัตว์และอาหารจากนมจากผู้ผลิตที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่าค่าเฉลี่ยด้วยผลิตภัณฑ์จากพืชอาจสร้างความแตกต่างอย่างเด่นชัดในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก หากการตัดมาจากซัพพลายเออร์ที่มีผลกระทบสูงเหล่านี้ การแทนที่ผลิตภัณฑ์จากสัตว์แต่ละประเภทครึ่งหนึ่งด้วยบางสิ่งบางอย่างจากพืชสามารถลดส่วนแบ่งการปล่อยอาหารของอาหารได้ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ นั่นไม่ไกลจากการลดลงร้อยละ 49 ที่สามารถทำได้หากคนทั้งโลกหันมาใช้วีแก้น

รอน ไมโล จากสถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มันน์ ในเมืองเรโฮวอต ประเทศอิสราเอล กล่าวว่า กรณีของการเปลี่ยนมารับประทานอาหารที่เน้นพืชเป็นหลักนั้นค่อนข้างมีประสิทธิภาพอยู่แล้ว ซึ่งศึกษาเรื่องการเผาผลาญของเซลล์และความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม ข้อมูลใหม่ “ทำให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญเมื่อเรามีแนวโน้มที่จะยึดมั่นในการเลือกอาหารของเรา” เขากล่าว

เรื่องการผลิต
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอาหาร การปล่อยก๊าซเรือนกระจกอาจแตกต่างกันอย่างมากระหว่างผู้ผลิตที่มีผลกระทบต่ำ (ที่ปลายซ้ายสุดของแท่ง) กับผู้ผลิตที่มีแรงกระแทกสูง (ที่ด้านขวาสุด) สำหรับอาหารประเภทต่างๆ รวมถึงดาร์กช็อกโกแลตและข้าว

ในการศึกษาของพวกเขา Poore และ Nemecek ขององค์กรวิจัยของรัฐบาลสวิส Agoscope ในเมืองซูริค ยังได้พิจารณาปริมาณน้ำและที่ดินที่ใช้ ตลอดจนปริมาณสารอาหารที่ไหลบ่าและมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการผลิตอาหาร สำหรับการวิเคราะห์ที่กว้างผิดปกติเช่นนี้ นักวิจัยได้สรุปตัวเลขจากการศึกษา 570 เรื่องที่เรียกว่าการประเมินวัฏจักรชีวิตสำหรับอาหาร 40 ชนิด การศึกษาเหล่านี้คำนวณผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การปลูกหรือการแปรรูปไปจนถึงการขนส่งและการขายปลีกอาหารแต่ละชนิด

นักวิจัยพบว่าการผลิตอาหารโดยรวมคิดเป็น 26 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยภาวะโลกร้อน และใช้พื้นที่ประมาณ 43 เปอร์เซ็นต์ที่ไม่ใช่ทะเลทรายหรือปกคลุมด้วยน้ำแข็ง จากปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ทั้งหมดจากอาหาร 57 เปอร์เซ็นต์มาจากการเกษตรภาคสนาม ปศุสัตว์ และปลาในฟาร์ม การหักบัญชีเพื่อการเกษตรคิดเป็นร้อยละ 24 และการขนส่งอาหารคิดเป็นร้อยละ 6

หลังจากปีแรกของการศึกษาร่วมกัน พัวร์เองก็เลิกกินผลิตภัณฑ์จากสัตว์ เมื่อคุณได้ยินคำว่าผึ้งภาพที่ผุดขึ้นในใจน่าจะเป็นผึ้ง อาจจะเป็นภมร แต่สำหรับนักชีววิทยาด้านการอนุรักษ์ ธอร์ แฮนสัน ผู้แต่งหนังสือBuzz เล่มใหม่ โลกเต็มไปด้วยผึ้งหลายพันชนิด แต่ละตัวสวยงามและน่าสนใจราวกับดอกไม้ที่พวกมันตกลงมา

การพูดจาก “กระท่อมแรคคูน” ของเขาบนเกาะซานฮวนในวอชิงตัน – โรงเก็บของหลังบ้านที่ดัดแปลงเป็นสำนักงานและพื้นที่ดูผึ้ง และตั้งชื่อตามผู้อยู่อาศัยคนก่อน – แฮนสันแบ่งปันสิ่งที่เขาได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิธีที่ผึ้งช่วยขับเคลื่อนวิวัฒนาการของมนุษย์ นกที่น่าทึ่ง ที่นำพาผู้คนไปสู่น้ำผึ้ง และสิ่งที่บิ๊กแม็คจะดูเหมือนไม่มีผึ้ง บทสนทนาต่อไปนี้ได้รับการแก้ไขเพื่อความยาวและความชัดเจน

SN: หนังสือผึ้งเล่มนี้ผิดปกติ – ไม่ได้เกี่ยวกับผึ้งเป็นหลัก ทำไมคุณถึงเขียนเกี่ยวกับผึ้งที่ไม่ค่อยมีคนรู้จัก?

แฮนสัน:ฉันตัดสินใจโดยเจตนาเพราะฉันคิดว่าผึ้งผู้มีชื่อเสียง ผึ้ง จะขโมยรายการ ถึงเวลาแล้วที่จะเปิดไฟเวทีให้ผึ้งอื่นๆ อีก 20,000 สายพันธุ์ ซึ่งมีนิสัยที่ไม่ค่อยคุ้นเคยแต่ก็มีเสน่ห์ไม่แพ้กัน ตัวอย่างเช่น คนส่วนใหญ่คิดถึงรังผึ้งเมื่อนึกถึงผึ้ง แต่จริงๆ แล้วผึ้งส่วนใหญ่อยู่โดดเดี่ยว

SN: คุณเขียนว่าหนังสือเล่มนี้เป็น “การสำรวจว่าธรรมชาติของผึ้งทำให้พวกเขาจำเป็นอย่างยิ่ง” เรามาไล่ตามกัน: ทำไมผึ้งจึงจำเป็น?

แฮนสัน:อย่างแรกคือความเชื่อมโยงอย่างลึกซึ้งระหว่างผึ้งกับพืชดอก พวกเขามีหุ้นส่วนตั้งแต่ระยะแรก; ต่างก็ส่งเสริมกันในแง่ของความหลากหลาย เป็นบทบาทที่เหลือเชื่อที่ผึ้งมีบทบาทในการสร้างโลกแห่งธรรมชาติ พวกเขายังมีความสำคัญต่อวิถีชีวิตของเรา ประการแรกสำหรับบทบาทของพวกเขาในอาหารของมนุษย์ มักกล่าวกันว่าอาหารหนึ่งในสามคำกัดนั้นขึ้นอยู่กับผึ้ง

แต่ยังมีความเชื่อมโยงอื่นๆ ที่เราไม่ได้นึกถึง: ผึ้งให้แสงสว่างจากเทียนไขขี้ผึ้งและความหวานจากน้ำผึ้ง การใช้ขี้ผึ้งในอุตสาหกรรมช่วงแรกๆ ได้แก่ การทำประติมากรรมสำริดด้วยแม่พิมพ์ขี้ผึ้ง ผ้าบาติกในอินโดนีเซีย และแผ่นขี้ผึ้งสำหรับเขียน

คุณสามารถติดตามความสัมพันธ์ของเรากับผึ้งย้อนหลังได้ไม่นับร้อย แต่ นับร้อย นับพันปี บทบาทของน้ำผึ้งในอาหารของมนุษย์ย้อนกลับไปในยุคก่อนประวัติศาสตร์ แหล่งที่มาของน้ำตาลนั้นอาจช่วยกระตุ้นการขยายขนาดสมองของเรา มันอาจจะช่วยให้เราเป็นอย่างที่เราเป็น

SN: ตัวอย่างที่น่าอัศจรรย์ที่สุดอย่างหนึ่งของความสัมพันธ์ระหว่างเรากับผึ้งนั้นเกี่ยวข้องกับนกที่ชื่อสายน้ำผึ้ง บอกฉันเกี่ยวกับเรื่องนั้น

Hanson: ผู้รวบรวมนักล่าในแอฟริกาตามนกตัวนี้ไปยังรังผึ้งและมีมาหลายชั่วอายุคน ( SN: 8/20/16, p. 10 ) ฮันนีไกด์สามารถหารังได้ดีมาก แต่ด้วยตัวมันเองมันไม่สามารถเข้าถึงรังได้ ดังนั้นเมื่อหาเจอแล้ว สิ่งต่อไปคือมองหาผู้คน มันกระโดดไปมาบนกิ่งไม้และส่งเสียงร้องแหลมๆ เพื่อเรียกร้องความสนใจ จากนั้นจึงพาคนไปที่น้ำผึ้ง ผู้คนปีนต้นไม้หรือขุดรัง และสายน้ำผึ้งจะกินซาก

ที่ตลกก็คือนักชีววิทยาใช้เวลานานแค่ไหนในการหาความสัมพันธ์นี้ คำอธิบายเดิมคือ สายน้ำผึ้งมีวิวัฒนาการร่วมกับตัวแบดเจอร์น้ำผึ้ง ซึ่งบุกรังหาน้ำผึ้งด้วย จากนั้นนักชีววิทยาชี้ว่าแบดเจอร์ออกหากินเวลากลางคืน และนกไม่ใช่ นอกจากนี้ ยังไม่มีใครเคยเห็นสายน้ำผึ้งนำแบดเจอร์มาก่อน มันสมเหตุสมผลกว่าที่ความสัมพันธ์พัฒนาบนทุ่งหญ้าสะวันนาโดยมีคนออกไปหาน้ำผึ้งทุกวัน

SN: ช่วงเวลาที่ตลกขบขันที่สุดของหนังสือเล่มนี้คือเมื่อคุณไปที่ McDonald’s และแยกบิ๊กแม็คออกจากกัน ทำไมคุณทำอย่างนั้น? แฮนสัน:ฉันต้องการมองหาความสำคัญของผึ้งในที่ที่ไม่คาดคิด และคุณไม่ได้นึกถึงผึ้งเมื่อคุณไปที่แมคโดนัลด์ คุณแค่ไม่คิด! ฉันไม่สนใจว่าคนจะจ้องมองมากแค่ไหน ฉันนั่งที่นั่นด้วยแหนบดึงเมล็ดทั้งหมดออกจากขนมปัง ฉันลงเอยด้วยกองหนึ่งที่คุณสามารถมีได้โดยไม่มีผึ้ง [เนื้อและขนมปัง] และอีกกองที่คุณไม่สามารถ [รวมถึงผักไม่เพียง แต่ชีสและซอสพิเศษด้วย] เรายังกินได้ แต่คงจะจืดชืดน่าดู

SN: คุณเป็นห่วงผึ้ง ทำไม

แฮนสัน:มันคือสี่ประการ: ยาฆ่าแมลง เชื้อโรค ปรสิต และโภชนาการที่ไม่ดี โภชนาการที่ไม่ดีเป็นสิ่งที่คนไม่คิด เราจัดส่งผึ้งไปทุกที่ และพวกมันจะได้รับดอกอัลมอนด์ที่ป้อนแรงเป็นเวลาสามสัปดาห์ จากนั้นพวกมันจะถูกบรรจุขึ้นรถบรรทุกและส่งไปยังแอปเปิ้ลผสมเกสร ไม่ใช่วิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีและไม่ใช่อาหารที่หลากหลาย

SN: คุณบอกว่าผึ้งเป็นหนึ่งในแมลงไม่กี่ตัวที่สร้างแรงบันดาลใจให้กับความรักแทนที่จะเป็นความกลัว ทำไมคุณคิดว่าเป็น?

แฮนสัน:ผึ้งอยู่กับเรามาตั้งแต่ต้น ฟันหวานดั้งเดิมของเราทำให้เราติดตามสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จากนั้นเราก็เลี้ยงผึ้งตั้งแต่เนิ่นๆ ออกรังผึ้งและนำแหล่งที่ดีมาใช้ซ้ำในต้นเบาบับ ฉันคิดว่าเรามีความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

ซื้อBuzz: ธรรมชาติและความจำเป็นของผึ้งจาก Amazon.com Science News เป็นผู้มีส่วนร่วมในโปรแกรม Amazon Services LLC Associates โปรดดูคำถามที่พบบ่อย ของเรา สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

กลิ่นเหม็นของปลาป่องที่ตายหลายพันตัวได้แขวนอยู่เหนือชายหาดทางตะวันตกของฟลอริดาเป็นเวลาหลายเดือน ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตจากสาหร่ายที่ผลิบานซึ่งมาเยือนแนวชายฝั่งแทบทุกปี การบานของปีนี้รุนแรงเป็นพิเศษ — และเป็นพิษ เรียกว่ากระแสน้ำสีแดงเนื่องจากน้ำมีสีแดงขุ่น ดอกจะปล่อยสารพิษในระบบประสาทที่ฆ่าสัตว์ทะเล รวมทั้งโลมาและเต่าทะเลที่ใกล้สูญพันธุ์ และทำให้มนุษย์มีปัญหาในการหายใจ

แต่กระแสน้ำสีแดงของฟลอริดาไม่ได้เป็นเพียงสาหร่ายอันตรายชนิดเดียวที่กำลังเบ่งบานอยู่ในน้ำในทุกวันนี้ ทั่วทั้งสหรัฐอเมริกา กระแสน้ำที่เป็นพิษต่างๆ ได้เกิดขึ้น และเกิดขึ้นบ่อยครั้งขึ้น ในสถานที่ต่างๆ มากขึ้นและยาวนานขึ้น

Clarissa Anderson นักสมุทรศาสตร์จากสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps ใน La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าวว่าบนชายฝั่งตะวันตกในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา “สิ่งต่างๆ แย่ลงมาก” ในทศวรรษที่ผ่านมา ร่างกายของน้ำจืดก็ไม่มีภูมิคุ้มกันเช่นกัน ตัว​อย่าง​เช่น ทะเลสาบ​อีรี​มี​ดอก​บาน​ใหญ่​ขึ้น​เรื่อย ๆ บาง​ต้น​ถึง​กับ​คง​อยู่​ใน​ฤดูหนาว. การออกดอกของสาหร่ายเหล่านี้อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ สุขภาพสัตว์ และอุตสาหกรรม เช่น การตกปลาที่ต้องพึ่งพาระบบนิเวศของน้ำที่ดีต่อสุขภาพ

ไม่ใช่สาหร่ายทั้งหมดที่ไม่ดี คำว่า “สาหร่าย” เป็นคำที่ใช้เรียกสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่สังเคราะห์แสงและอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ พวกมันรวมถึงแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และ “สาหร่ายขนาดใหญ่” เช่น สาหร่ายเคลป์

แต่สาหร่ายที่เป็นอันตรายซึ่งมีชื่อเล่นว่า HABs นั้นน่าเป็นห่วงมากพอที่นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาการคาดการณ์เพื่อคาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าเมื่อใดและที่ใดที่พวกมันจะโดน ระบบการคาดการณ์เหล่านี้จำนวนมากยังอยู่ระหว่างการทดสอบ และส่วนใหญ่สามารถทำนายบุปผาได้ล่วงหน้าเพียงสามถึงเจ็ดวันเท่านั้น

ปัญหาเกิดจากการไหลบ่าอย่างต่อเนื่องจากทุ่งเกษตรกรรม การเติมสารอาหารในแอ่งน้ำจืดและทะเลด้วยสารอาหารที่ช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อน รวมถึงอุณหภูมิของน้ำอุ่น การเปลี่ยนแปลงของความเค็ม และระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงขึ้นอาจทำให้สาหร่ายบุปผาแย่ลงไปอีกสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐฯ เตือน

นี่คือภาพรวมของกระแสน้ำที่เป็นพิษของประเทศอย่างใกล้ชิดและวิธีที่นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะก้าวไปข้างหน้า ภัยคุกคามที่เป็นพิษ
นักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีทำนายการบานของสาหร่ายที่เป็นอันตรายโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ และความรู้เกี่ยวกับสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง ดูสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กต่างๆ ที่คุกคามน่านน้ำของสหรัฐฯ

แตะหรือคลิกแวดวงเพื่อสำรวจ หายใจเข้าในกระแสน้ำสีแดงของฟลอริดา
นักวิทยาศาสตร์ต่างกระตือรือร้นที่จะพัฒนาวิธีการคาดการณ์ว่าเมื่อใดที่สาหร่ายของฟลอริดาจะบานสะพรั่งจะสร้างอันตรายต่อสุขภาพแก่ผู้คน ( SN: 8/18/18, p. 19 ) กระแสน้ำเกิดจากไดโนแฟลเจลเลตเซลล์เดียวที่เปราะบางที่เรียกว่าKarenia brevisซึ่งปล่อยสารพิษที่เรียกว่า brevetoxins เมื่อพวกมันตายหรือถูกทำลายโดยคลื่นที่ปั่นป่วน

ในช่วงที่น้ำขึ้นสีแดง สารพิษในอากาศหมายความว่าผู้ที่มาพักผ่อนที่ชายหาด “อาจไอจามหรือคันตา” นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัย Tracy Fanara จาก Mote Marine Laboratory & Aquarium ในเมืองซาราโซตา รัฐฟลอริดา กล่าว สำหรับผู้ที่มีปัญหาเรื่องปอดอยู่แล้ว เช่น โรคหอบหืด หรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง ผลกระทบอาจเลวร้ายลง

ในเดือนกันยายน 2017 ห้องปฏิบัติการได้เริ่มทดสอบโปรแกรมที่เรียกว่า HABScope ห้องปฏิบัติการได้ฝึกอาสาสมัคร 20 คนในการสุ่มตัวอย่างน้ำทุกวันที่ชายหาดต่างๆ ในช่วงน้ำขึ้นสีแดง นักวิทยาศาสตร์พลเมืองได้วางน้ำทะเลสามหยดไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์ และบันทึกวิดีโอ 30 วินาทีของK. brevisว่ายไปมาบนสไลเดอร์ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาโดย Gulf of Mexico Coastal Ocean Observing System วิเคราะห์วิดีโอแต่ละรายการ โดยใช้การจดจำภาพเพื่อนับเซลล์สาหร่ายในแต่ละตัวอย่าง ข้อมูลดังกล่าวควบคู่ไปกับสภาพลมและกระแสน้ำจะเป็นแบบจำลองที่สร้างขึ้นโดย National Oceanic and Atmospheric Administration ซึ่งคาดการณ์สภาวะการหายใจในอีกไม่กี่วันข้างหน้าที่ชายหาดแห่งใดแห่งหนึ่ง

ผลการวิจัยได้ รับการ เผยแพร่ทางออนไลน์สำหรับสาธารณะ โดยบอกผู้คนว่าสภาวะการหายใจจะมีความเสี่ยงต่ำหรือสูง (เช่น การระคายเคืองทางเดินหายใจอย่างรุนแรง เป็นต้น) ทั่วทั้งอ่าวเม็กซิโก มีโครงการที่คล้ายกันที่เรียกว่า Red Tide Rangers ที่ดำเนินการโดย University of Texas Rio Grande Valley

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะใช้เวลาทั้งวันในการนับ เซลล์ K. brevisในตัวอย่างเดียว แต่โปรแกรมนี้ “อนุญาตให้อาสาสมัครทำสิ่งนี้ได้ภายในห้านาที” Fanara กล่าว “หวังว่าด้วยข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่เรานำเสนอ เราจะสามารถคาดการณ์ได้ดีขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้น”

โปรแกรม HABScope ยังเชิญชวนให้ผู้คนส่งข้อมูลเกี่ยวกับชายหาดที่พวกเขาเยี่ยมชมผ่านแอพโทรศัพท์ คราว ด์ ซอร์สซิ่ง “ใครๆ ก็ทำได้” Fanara กล่าว

อาหารทะเลนอกชายฝั่งเมน
อ่าวเมนเป็นที่อยู่ของสาหร่ายสายพันธุ์ที่น่ารังเกียจซึ่งสามารถปนเปื้อนหอย และหากรับประทานเข้าไป จะทำให้เกิดอัมพาตหรือถึงตายได้ บ ลูมของAlexandrium catenellaสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ว่ายน้ำโดยใช้แฟลกเจลลารูปแส้สองอัน “มีพิษอย่างเหลือเชื่อ” Richard Stumpf นักสมุทรศาสตร์ของ NOAA ซึ่งประจำอยู่ที่ Silver Spring, Md. แปดคนในรัฐเมนป่วยด้วยพิษจากหอยเป็นอัมพาตจาก การเก็บเกี่ยวหอยเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจในพื้นที่ปิดตั้งแต่ปี 2550 ถึง 2552

การเกิดขึ้นของดอกไม้ทำให้ผู้จัดการการประมงต้องปิดอุตสาหกรรมหลายล้านดอลลาร์ของภูมิภาคนี้เป็นการชั่วคราวสำหรับการเก็บเกี่ยวหอย หอยแมลงภู่ หอยนางรม ปู และกุ้งก้ามกราม ความสามารถในการคาดการณ์บุปผาดังกล่าวจะช่วยให้ผู้จัดการและชาวประมงในพื้นที่วางแผนสำหรับการปิดดังกล่าวล่วงหน้า
A. catenellaเจริญงอกงามในน่านน้ำอุ่นที่ไหลเวียนนอกชายฝั่งของรัฐเมนตั้งแต่เดือนกรกฎาคมถึงกันยายน โดยบริโภคสารอาหารที่มีอยู่จนหมด จากนั้นสาหร่ายจะขยายพันธุ์โดยลูกหลานของพวกมันจับกลุ่มกันเป็นซีสต์ที่จมลงสู่พื้นมหาสมุทรจนถึงฤดูร้อนถัดไป เป็นเวลาประมาณ 12 ปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมตัวอย่างตะกอนจากพื้นที่ประมาณ 50 แห่งทั่วพื้นมหาสมุทรในแต่ละเดือนตุลาคมและพฤศจิกายน และนับจำนวนซีสต์ในแต่ละตัวอย่าง ข้อมูลดังกล่าว เช่นเดียวกับการคาดการณ์อุณหภูมิลมและมหาสมุทร จะเข้าสู่ระบบแบบจำลองเพื่อคาดการณ์ว่าดอกบานในปีหน้าจะมีขนาดใหญ่เพียงใด Stumpf ผู้นำโครงการพยากรณ์กล่าว

แต่การคาดการณ์นั้นไม่สามารถคาดการณ์ได้อย่างแน่ชัดว่าพื้นที่ใดจะได้รับผลกระทบมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ ทีมงานจึงสร้างการพยากรณ์ระยะสั้นแบบอื่นซึ่งอาศัยข้อมูลสภาพลมและอุณหภูมิของน้ำ ความเค็ม และกระแสน้ำที่สามารถประมาณสภาพท้องถิ่นล่วงหน้าได้สามถึงเจ็ดวัน

การคาดการณ์ทั้งสองไม่สามารถบอกได้ว่าดอกบานนั้นเป็นพิษเพียงใด – เป้าหมายต่อไปสำหรับนักสมุทรศาสตร์ Dennis McGillicuddy ที่สถาบันสมุทรศาสตร์ Woods Hole ในแมสซาชูเซตส์ McGillicuddy กล่าวว่า “หอยเป็นสารสะสมทางชีวภาพเพียงเล็กน้อย เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเกี่ยวกับแบบจำลองเพื่อคาดการณ์ว่าจะมีเซลล์สาหร่ายที่เป็นพิษจำนวนเท่าใดที่จะสัมผัสกับหอยในฤดูกาลหนึ่ง และหอยจะสามารถล้างสารพิษเหล่านั้นออกได้เร็วเพียงใด ซึ่งเป็นกระบวนการที่อาจใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปี

บุปผาสีเขียวแกมน้ำเงินของทะเลสาบอีรี
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ทะเลสาบอีรีถูกศัตรูตัวหนาและลื่นไหลเข้าครอบงำ ไซยาโนแบคทีเรียหรือที่เรียกว่าสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน “แย่มาก” Stumpf กล่าว “ไม่มีทางอื่นที่จะอธิบายมันได้”

ด้วยไซยาโนแบคทีเรียที่พบในแหล่งน้ำทั่วทั้ง 50 รัฐของสหรัฐฯ นักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีทำนายการออกดอก เพื่อให้เจ้าหน้าที่สามารถวางแผนการบำบัดน้ำได้อย่างเพียงพอ ไซยาโนแบคทีเรียผลิตสารพิษที่เรียกว่าไมโครซิสตินซึ่งอาจทำให้เกิดผื่นผิวหนัง อาเจียนและท้องร่วงในมนุษย์
ไซยาโนแบคทีเรียที่บานสะพรั่งที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาเกิดขึ้นในช่วงเดือนที่อากาศอบอุ่นที่สุดในอีรี ทะเลสาบที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ของประเทศ และแหล่งน้ำดื่มสำหรับประมาณ 11 ล้านคน น้ำของอีรีได้รับการบำบัด แต่บางครั้งก็ไม่เพียงพอหากประเมินความเป็นพิษของดอกต่ำเกินไป ส่งผลให้เกิดการเจ็บป่วยหรือขาดแคลนน้ำชั่วคราวในพื้นที่โดยรอบ ในปี 2014 ผู้คน 110 คนป่วยหลังจากดื่มน้ำประปาที่ไม่ได้รับการบำบัด ทำให้เมืองโตเลโดเตือนประชาชน 500,000 คนไม่ให้ดื่มน้ำประปาเป็นเวลาสองวัน

ความเข้มของดอกจะสัมพันธ์โดยตรงกับปริมาณฟอสฟอรัสที่ไหลลงสู่ทะเลสาบโดยทางการเกษตรไหลบ่า ( SN: 3/17/18, p. 5 ) โครงการตรวจสอบแม่น้ำที่ดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กในทิฟฟิน รัฐโอไฮโอ สุ่มตัวอย่างน้ำที่ไหลลงสู่ทะเลสาบอีรีหลายครั้งต่อวันเพื่อวัดปริมาณฟอสฟอรัสที่เข้าสู่ทะเลสาบ Stumpf กล่าว และนักวิจัยใช้ข้อมูลนี้เพื่อทำนายการบานตามฤดูกาล

Stumpf และนักวิจัยคนอื่น ๆ ยังได้เผยแพร่การคาดการณ์ในระยะสั้นโดยอิงจากภาพถ่ายดาวเทียมของบุปผาสีเขียวสดใสพร้อมกับข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณฟอสฟอรัสและสภาพลมเพื่อแสดงว่าดอกจะปรากฏภายในทะเลสาบภายในสองสามวันโดยเฉพาะ การคาดการณ์เหล่านั้นจะแจ้งคำแนะนำออนไลน์สำหรับสาธารณะ

กรดที่เป็นพิษในมหาสมุทรแปซิฟิก
นอกชายฝั่งตะวันตก ตั้งแต่อลาสก้าไปจนถึงแคลิฟอร์เนียตอนใต้ สาหร่ายรูปแท่งที่เรียกว่าPseudo-nitzschiaแพร่ขยายพันธุ์ในช่วงเดือนที่มีน้ำอุ่น บางชนิดหลั่งกรดที่เป็นพิษซึ่งอาจทำให้ความจำเสื่อมในระยะสั้น สมองเสียหาย หรือแม้แต่ความตายในมนุษย์หากกินเข้าไปพร้อมกับหอยที่ปนเปื้อน ข้อจำกัดในการเก็บเกี่ยวปู Dungeness ในแคลิฟอร์เนียในปี 2558 ทำให้การประมงต้องสูญเสียไปประมาณ 68 ล้านดอลลาร์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลอย่างน้อย หลายสิบตัว ที่ได้รับบาดเจ็บทางระบบประสาทได้รับการช่วยเหลือทุกปี

Anderson นักสมุทรศาสตร์ Scripps กล่าวว่า “นี่เป็นช่วงเวลาสำคัญอย่างยิ่ง” สำหรับการพัฒนาแบบจำลองการคาดการณ์ เธอใช้เวลากว่าทศวรรษที่ผ่านมาในการพัฒนาการคาดการณ์เพื่อทำนายระดับกรดโดโมอิกของสาหร่ายที่สถานที่ห่างไกลจากโอเรกอนและแคลิฟอร์เนียถึง 1,000 กิโลเมตร การพยากรณ์สาธารณะเป็นเวลาสามวัน เรียกว่า C-HARMอาศัยภาพถ่ายดาวเทียมที่แสดงรูปแบบคลอโรฟิลล์ อุณหภูมิของมหาสมุทร และความเค็ม และแบบจำลองคอมพิวเตอร์สามแบบที่รวมอินพุตเหล่านี้เข้าด้วยกัน

แอนเดอร์สันยังจัดทำกระดานข่าวรายเดือนที่ประเมินความน่าจะเป็นของดอกบานสะพรั่งที่เกิดขึ้นในสถานที่ต่างๆ ศูนย์พักฟื้นสัตว์บางครั้งใช้กระดานข่าวในอดีตเพื่อค้นหาว่าแมวน้ำป่วยหรือสิงโตทะเลอาจถูกวางยาพิษที่ไหน ( SN Online: 12/16/15 )

ไกลออกไปตามชายฝั่งในวอชิงตัน การคุกคามของพิษจากหอยจากการกินกรดโดโมอิกที่กลืนกินเข้าไปนั้นมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับชนพื้นเมืองอเมริกัน รวมทั้ง Quinault Indian Nation ที่เก็บเกี่ยวหอยลายตามธรรมเนียม

เพื่อสร้างการพยากรณ์แบบต่างๆ ที่นั่น นักวิทยาศาสตร์ต้องดูที่จุดที่ดอกไม้มักเริ่มบานก่อน ซึ่งเรียกว่าสถานที่เริ่มต้น จากนั้นจึงดูอุณหภูมิของน้ำและสภาพความเค็มเพื่อดูว่าสาหร่ายอาจแพร่กระจายไปที่ใด อาจต้องใช้เวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ในการสร้างการคาดการณ์ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ต้องเดินทางโดยเรือเพื่อเก็บตัวอย่างทุกสัปดาห์เว้นสัปดาห์ แต่โซลูชันใหม่ที่มีเทคโนโลยีสูงจะเริ่มในเดือนกันยายน เมื่อศูนย์วิทยาศาสตร์การประมงทางตะวันตกเฉียงเหนือในซีแอตเทิล ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของ NOAA เริ่มทดสอบโดรนใต้น้ำที่สามารถเก็บตัวอย่างได้บ่อยขึ้น แม้ในสภาพทะเลที่ขรุขระ “มันจะปรับปรุงความแม่นยำของการคาดการณ์” นักชีววิทยาศูนย์ Vera Trainer กล่าว

หน่วยงานด้านสุขภาพและสัตว์ป่า เช่นเดียวกับตัวแทนชนเผ่า อาศัยการคาดการณ์เพื่อตัดสินใจว่าชายหาดใดควรปิดในช่วงฤดูหอย “พวกเขาสามารถเลือกเปิดได้เฉพาะชายหาดที่ปลอดภัยเท่านั้น” Trainer กล่าว นักวิจัยหวังว่าจะสามารถคาดการณ์ได้ภายในไม่กี่ปี

หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 30 สิงหาคม 2018 เพื่อชี้แจงโครงการ HABScope และในวันที่ 5 กันยายน 2018 เพื่อแก้ไขการสูญเสียการเก็บเกี่ยวปู Dungeness ปี 2015 และเพื่อชี้แจงว่าใครได้รับน้ำดื่มจากทะเลสาบ Erie

ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นเมื่อสภาพอากาศอุ่นขึ้น หนอนผีเสื้อที่หิวมากเหล่านั้นอาจหิวโหยมากขึ้นและมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น การสูญเสียพืชผลต่อศัตรูพืชอาจเพิ่มขึ้น

แมลงจะ “กินอาหารกลางวันของเรามากขึ้น” Curtis Deutsch จากมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิลกล่าว จากความร้อนที่เร่งการเผาผลาญและการสืบพันธุ์ของแมลง เขาและเพื่อนร่วมงานประเมินว่าอุณหภูมิที่อุ่นขึ้นแต่ละองศาเซลเซียสหมายถึงความเสียหายเพิ่มเติม 10 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ต่อข้าวสาลี ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ และข้าว คำทำนายของพวกเขาปรากฏในวันที่ 31 ส.ค. วิทยาศาสตร์

แมลงแทะเล็มเข้าไปถึงร้อยละ 8 ของข้าวโพดและข้าวสาลีทั่วโลกในแต่ละปี และสร้างความเสียหาย 14 เปอร์เซ็นต์ของข้าว Deutsch กล่าว หากอุณหภูมิโลกเฉลี่ยของโลกสูงขึ้นเพียง 2 องศาเหนือระดับก่อนอุตสาหกรรม การสูญเสียพืชผลประจำปีอาจสูงถึง 10 เปอร์เซ็นต์สำหรับข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ 12% สำหรับข้าวสาลีและ 17% สำหรับข้าว นั่นคือการสูญเสียทั้งหมดประมาณ 213 ล้านตันสำหรับธัญพืชสามชนิดรวมกัน

แมลงต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกตรงที่แมลงจะร้อนขึ้นหรือเย็นลงตามสภาพแวดล้อมของพวกมัน เมื่อแมลงอุ่นขึ้น เมแทบอลิซึมของมันก็จะเร็วขึ้นเช่นกัน ยิ่งมันเผาผลาญพลังงานได้เร็วเท่าไหร่ แมลงก็จะยิ่งกินมากขึ้นเท่านั้นและสืบพันธุ์ได้เร็วเท่านั้น อัตราการเร่งความเร็วนั้นไม่ได้แตกต่างกันอย่างมากในแมลงประเภทต่างๆ Deutsch กล่าว ดังนั้นเขาและเพื่อนร่วมงานจึงได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าแมลงทั้งหมดจะหมุนเวียน สืบพันธุ์ และทำลายธัญพืชได้มากเพียงใดในช่วงเวลาที่อากาศอบอุ่น

แมลงเขตร้อนมักอยู่ใกล้เพดานของความทนทานต่ออุณหภูมิอยู่แล้ว ซึ่งแมลงต้องรับมือกับความเสียหายจากความร้อนที่มากจนอัตราการสืบพันธุ์ไม่ต่อเนื่อง ในเขตอบอุ่นที่เย็นกว่าซึ่งปลูกข้าวสาลี แมลงมีทางที่ไกลกว่าที่จะมีชีวิตอยู่ได้เร็วขึ้น นั่นทำให้ข้าวสาลีในอนาคตมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ Deutsch กล่าว

นักนิเวศวิทยาทางสรีรวิทยา Nathan Lemoine จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดในฟอร์ตคอลลินส์กล่าวว่านี่เป็น “ขั้นตอนแรกที่มีคุณค่าอย่างเหลือเชื่อ” ในการทำนายการสูญเสียศัตรูพืชในอนาคต ผู้ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับแมลงกล่าว แต่เขาและคนอื่นๆ สังเกตว่าเมแทบอลิซึมของแมลงเป็นเพียงปัจจัยหนึ่งในหลายๆ ปัจจัยที่จะส่งผลต่อผลผลิตพืชผลในอนาคตไม่ว่าจะดีขึ้นหรือแย่ลง

Erich-Christian Oerke จากมหาวิทยาลัยบอนน์ในเยอรมนีซึ่งตีพิมพ์ข้อมูลในปี 2549 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการศึกษาครั้งใหม่กล่าว เกษตรกรมีแนวโน้มที่จะใช้การป้องกันแบบใหม่ แม้ว่าจะทำให้ต้นทุนของเกษตรกรสูงขึ้นก็ตาม Oerke ไม่ได้มีส่วนร่วมในการคำนวณใหม่

อุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถกระตุ้นหรือกีดกันแมลงที่บุกรุกดินแดนใหม่ อุณหภูมิอาจส่งผลต่อปรสิตที่กินแมลงศัตรูพืช ทั้งศัตรูพืชและพืชอาจปรับตัวและพัฒนาได้ การคาดการณ์จะต้องมีวิวัฒนาการเช่นกัน

“ฉันไม่ต้องการให้ผู้คนคิดว่านี่เป็นเรื่องราวที่พังพินาศ” Deutsch กล่าว แมลงที่หิวโหยจะไม่ทำลายพืชผลเหล่านี้ทั้งหมด การสูญเสียอาหารใด ๆ อาจเป็นผลมาจากผู้ที่หิวโหยในโลกที่แออัดมากขึ้น

วันฮาวายที่ดีในปี 2015 Geoff Zahn และ Anthony Amend ออกเดินทางแปดชั่วโมง พวกเขาปีนป่ายบนภูเขาบนเกาะโออาฮู ตียุงและปลักหมูป่า ทั้งสองมุ่งหน้าไปยังพื้นที่ที่ มีการปลูก Phyllostegia kaalaensis ที่ใกล้สูญพันธุ์อย่างยิ่ง เมื่อไม่กี่เดือนก่อน สิ่งที่พวกเขาพบคือความท้อแท้

Zahn ซึ่งเป็นเพื่อนดุษฎีบัณฑิตที่มหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa เล่าว่า “ต้นไม้ทั้งหมดหายไปแล้ว” นักนิเวศวิทยาทั้งสองพบเพียงธงสีแดงที่จุดปลูกแต่ละครั้ง รวมทั้งต้นที่ตายแล้วสองสามต้น “มันเหมือนกับสุสาน” Zahn กล่าว

พืชซึ่งเป็นสมาชิกของตระกูลสะระแหน่ แต่ไม่มีกลิ่นเมนทอล มีแนวโน้มว่าจะเสียชีวิตจากโรคราแป้งที่เกิดจาก Neoerysiphe galeopsidis ทุกวันนี้ พืชดอกสีขาวซึ่งมีถิ่นกำเนิดในโออาฮู อยู่รอดได้ในโรงเรือนที่จัดการโดยรัฐบาลเพียงสองแห่งบนเกาะเท่านั้น เหตุใดP. kaalaensisจึงใกล้จะสูญพันธุ์จึงไม่ชัดเจน แม้ว่าทั้งการสูญเสียถิ่นที่อยู่และโรคราแป้งเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้ โรคเชื้อราที่คลุมเครือโจมตีพืชในโรงเรือน และนักวิจัยสันนิษฐานว่ามันได้ฆ่าพืชทั้งหมดที่พวกเขาพยายามจะกลับคืนสู่ธรรมชาติ

ซาห์นไม่เคยพบกับการสูญพันธุ์ (หรือใกล้กับมัน) มาก่อนโดยตรงมาก่อน เขากลับบ้านอย่างท่วมท้นและตั้งใจจะช่วยมินต์ตัวน้อย เช่นเดียวกับมนุษย์และสัตว์อื่นๆ พืชมีไมโครไบโอม แบคทีเรีย เชื้อรา และจุลินทรีย์อื่นๆ ที่อาศัยอยู่บนและในพืช เช่นเดียวกับมนุษย์และสัตว์อื่นๆ การโจมตีบางอย่างเช่นโรคราน้ำค้าง อื่น ๆ ที่เป็นประโยชน์ ใบไม้เพียงใบเดียวเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์หลายล้านตัว บางครั้งก็มีหลายร้อยชนิด สิ่งมีชีวิตภายในเนื้อเยื่อของพืชเรียกว่าเอนโดไฟต์ พืชได้รับจุลินทรีย์เหล่านี้จำนวนมากจากดินและอากาศ บางส่วนถูกส่งผ่านจากรุ่นสู่รุ่นผ่านเมล็ดพืช

จุลินทรีย์ที่เป็นมิตรช่วยในการเจริญเติบโตและการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือช่วยให้พืชมีชีวิตรอดเมื่อเผชิญกับความแห้งแล้งและปัจจัยกดดันอื่นๆ บางชนิดปกป้องพืชจากโรคหรือสัตว์เคี้ยวเอื้อง นักวิทยาศาสตร์อย่างซาห์นกำลังตรวจสอบว่าชุมชนที่สนับสนุนเหล่านี้อาจช่วยพืชที่ใกล้สูญพันธุ์ในป่า เช่น สะระแหน่บนภูเขา หรือปรับปรุงผลผลิตของพืชผลตั้งแต่ข้าวสาลีในถาดขนมปังไปจนถึงโกโก้เขตร้อน

พันธมิตรพืชจุลินทรีย์บางรายเป็นที่รู้จักและมีผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์จำนวนมากในตลาด ตัวอย่างเช่น ชาวสวนสามารถขัดขวางถังรดน้ำด้วยจุลินทรีย์เพื่อกระตุ้นการออกดอกและเพิ่มภูมิคุ้มกันของพืช แต่ “เรารู้เพียงเล็กน้อยว่าผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่จริงทำงานอย่างไร” เจฟฟ์ แดนเกิล นักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ธแคโรไลนาที่แชปเพิลฮิลล์กล่าว “ไม่มีผลิตภัณฑ์จากร้านขายอุปกรณ์จัดสวนที่พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในวงกว้าง”

ฟาร์มขนาดใหญ่สามารถใช้จุลินทรีย์บำบัดได้ Dangl กล่าวว่าสารหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตรขนาดใหญ่ช่วยให้รากเก็บไนโตรเจนได้ Dangl กล่าวซึ่งพืชใช้ในการผลิตคลอโรฟิลล์สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง

ในไม่ช้า เกษตรกรอาจมีตัวช่วยจุลินทรีย์อีกมากมายให้เลือก นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาไมโครไบโอมของพืชได้บรรยายถึงคู่ค้าพืชที่ไม่คุ้นเคยจำนวนมากในทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยเหล่านั้นกล่าวว่าพวกเขาได้ขีดข่วนพื้นผิวของความเป็นไปได้เท่านั้น บริษัทสตาร์ทอัพหลายแห่งกำลังค้นคว้าและเผยแพร่วิธีการรักษาด้วยจุลินทรีย์แบบใหม่ Dangl ผู้ร่วมก่อตั้ง AgBiome กล่าวว่า “ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมามีการระเบิดเกิดขึ้น ซึ่งในไม่ช้าก็วางแผนที่จะทำการตลาดการรักษาแบคทีเรียที่ต่อสู้กับโรคเชื้อรา บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านการเกษตรอย่าง Bayer AG ซึ่งเพิ่งซื้อบริษัท Monsanto ก็กำลังลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์เพื่อบำบัดจุลินทรีย์ที่มีศักยภาพสำหรับพืช

ความหวังคือจุลินทรีย์สามารถทำให้เกิดการปฏิวัติครั้งยิ่งใหญ่ครั้งต่อไปในด้านการเกษตร ซึ่งเป็นการปฏิวัติที่จำเป็นอย่างยิ่ง จากการคาดการณ์ว่าประชากรมนุษย์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 7.6 พันล้านคนในปัจจุบันเป็นเกือบ 10 พันล้านคนภายในปี 2050 ความต้องการอาหารจากพืช เส้นใย และอาหารสัตว์ของเราคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

“เราต้องเพิ่มผลผลิต” Posy Busby นักนิเวศวิทยาจาก Oregon State University ใน Corvallis กล่าว “ถ้าเราสามารถจัดการและจัดการไมโครไบโอม … นี่อาจเป็นพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้เพื่อเพิ่มผลผลิตพืชในพื้นที่เกษตรกรรม” ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์อย่าง Zahn กำลังมองหาไมโครไบโอมเพื่อช่วยพืชที่ใกล้สูญพันธุ์

แต่ก่อนที่การทำฟาร์มและการอนุรักษ์โดยใช้ไมโครไบโอมจะเริ่มต้นขึ้นอย่างแท้จริง คำถามมากมายก็ต้องการคำตอบ มีหลายสิ่งที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างพืช จุลินทรีย์ที่หลากหลาย และสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่ ข้อกังวลอย่างหนึ่งคือจุลินทรีย์ที่ช่วยพืชบางชนิดอาจทำอันตรายที่อื่นภายใต้เงื่อนไขบางประการ เตือนนักจุลชีววิทยา Luis Mejía แห่งสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ และบริการเทคโนโลยีชั้นสูงในปานามาซิตี้

บันทึกช็อกโกแลต
พืชผลโกโก้และแหล่งผลิต M&M สมัครเว็บ UFABET อันล้ำค่าของมนุษยชาติอยู่ภายใต้การคุกคามอย่างต่อเนื่องจากเชื้อราที่ไม่พึงปรารถนา เช่นPhytophthora palmivoraซึ่งทำให้ฝักดำเน่า แต่ไมโครไบโอมของโกโก้ก็มีผู้ชายดีๆ เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อราColletotrichum tropicaleซึ่งดูเหมือนว่าจะปกป้องต้นไม้