Natalie Christian ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่

4 September 2022, 2:19 am

Indiana University Bloomington ได้เดินทางไปยัง Smithsonian Tropical Research Institute บนเกาะ Barro Colorado ของปานามาในปี 2014 เพื่อศึกษาว่าชุมชนจุลินทรีย์ทั้งหมดตั้งรกรากและมีอิทธิพลต่อต้นโกโก้อย่างไร ( Theobroma cacao ) คริสเตียนสงสัยว่าแหล่งสำคัญของไมโครไบโอมของต้นโกโก้ต้นอ่อนจะเป็นใบไม้ที่ตายและเน่าเปื่อยอยู่ตามป่าฝนหรือพื้นสวนผลไม้

เพื่อทดสอบลางสังหรณ์นี้และดูว่าจุลชีพป้องกันชนิดใดที่หยิบขึ้นมาจากเศษใบไม้ คริสเตียนได้เลี้ยงต้นกล้าโกโก้ที่ปราศจากเชื้อราในตู้ฟักไข่ เมื่อต้นสูงประมาณครึ่งเมตร เธอวางมันลงในกระถางด้านนอก บางชนิดมีเศษใบไม้จากต้นโกโก้ที่แข็งแรง บางต้นมีเศษซากจากต้นไม้ชนิดอื่น และบางชนิดไม่มีขยะเลย

หลังจากผ่านไปสองสัปดาห์ เธอนำพืชเหล่านั้นกลับเข้าไปในเรือนกระจกเพื่อวิเคราะห์ไมโครไบโอมของพวกมัน เธอพบเอนโดไฟต์เกือบ 300 ชนิดซึ่งเธอ เมเจีย และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อปีที่แล้วในProceedings of the Royal Society B

สมาชิกของไมโครไบโอมแตกต่างกันระหว่างการรักษาครอก พืชในกระถางที่มีเศษใบไม้ชนิดใดชนิดหนึ่งมีจุลชีพที่มีความหลากหลายน้อยกว่าพืชที่ไม่มีขยะ อาจเป็นเพราะจุลินทรีย์ในครอกเข้ามาแทนที่อย่างรวดเร็วก่อนที่จุลินทรีย์จรจัดจากที่อื่นจะเข้ามาอาศัย ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าต้นกล้าในร่มเงาของต้นไม้ที่โตเต็มที่ อาจจะสะสมไมโครไบโอมตัวเดียวกันกับเพื่อนบ้านที่สูงตระหง่าน

เพื่อดูว่าจุลชีพบางส่วนที่ถ่ายโอนเหล่านี้ปกป้องต้นโกโก้จากสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคหรือไม่ คริสเตียนถูฝักสีดำเล็กน้อยบนใบของพืชในแต่ละกลุ่ม สามสัปดาห์ต่อมา เธอวัดขนาดของจุดที่ผุ

พืชที่ล้อมรอบด้วยซากโกโก้มีแผลที่เล็กที่สุด ต้นไม้ที่มีเศษขยะจากต้นไม้อื่นมีความเสียหายมากกว่าเล็กน้อย และพืชที่ไม่มีขยะมีความเสียหายมากกว่าพืชครอกผสมประมาณสองเท่า

Keith Clay นักชีววิทยาด้านพืชแห่งมหาวิทยาลัยทูเลนในนิวออร์ลีนส์ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า “การได้สัมผัสกับเศษซากของแม่หรือของพวกมันเองมีผลดีอย่างมากต่อการต้านทานของพืชอ่อนเหล่านี้

นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าเชื้อราที่ดีจะปกป้องพืชจากโรคโคนเน่าได้อย่างไร อาจเป็นไปได้ว่าเชื้อราที่มีประโยชน์ใช้พื้นที่ในหรือบนใบ โดยไม่เหลือที่ว่างสำหรับสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา คริสเตียนกล่าว หรือจุลินทรีย์ที่ป้องกันเช่นC. tropicaleอาจโจมตีเชื้อโรคผ่านสงครามเคมีบางประเภท ในกรณีของโกโก้ เธอคิดว่าคำอธิบายที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดก็คือผู้ชายดีๆ ทำหน้าที่เป็นวัคซีนชนิดหนึ่ง หล่อเลี้ยงระบบภูมิคุ้มกันของพืชเพื่อต่อสู้กับโรคโคนเน่า เพื่อสนับสนุนแนวคิดนี้ Mejíaรายงานในปี 2014 ในFrontiers in Microbiologyว่าC. tropicaleทำให้ต้นโกโก้เปิดยีนป้องกัน

ชาวไร่โกโก้อาจต้องคิดทบทวนแนวทางปฏิบัติใหม่ คริสเตียนซึ่งปัจจุบันเป็น postdoc แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign บอกว่า เกษตรกรมักจะกำจัดเศษใบไม้ออกจากสวนเพื่อหลีกเลี่ยงการแพร่เชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคจากใบไม้ที่เน่าเปื่อยไปยังต้นไม้ที่มีชีวิต แต่งานของเธอชี้ให้เห็นว่าเกษตรกรอย่างน้อยก็ควรเก็บขยะจากต้นไม้ที่แข็งแรง

คำถามครอบตัด
ขยะมูลฝอยเป็นวิธีที่ใช้เทคโนโลยีต่ำในการแพร่กระจายชุมชนจุลินทรีย์ทั้งดีและไม่ดี แต่บริษัทเกษตรต้องการหยิบแต่จุลินทรีย์ดีๆ เท่านั้นและนำไปประยุกต์ใช้กับพืชผล การตามล่าหาคนดีเริ่มต้นด้วยการเดินเล่นในทุ่งเพาะปลูก Barry Goldman รองประธานและหัวหน้าฝ่ายการค้นพบที่ Indigo Ag ในบอสตันกล่าว เป็นไปได้ว่าคุณจะพบพืชที่ใหญ่และแข็งแกร่งกว่าท่ามกลางฝูงชน อินดิโกได้ค้นพบเอนโดไฟต์ที่ช่วยปรับปรุงความแข็งแรงและขนาดของพืช รวมถึงชนิดอื่นๆ ที่ป้องกันภัยแล้ง

บริษัทที่ทำงานกับฝ้าย ข้าวโพด ข้าว ถั่วเหลือง และข้าวสาลี เคลือบเมล็ดด้วยจุลินทรีย์เหล่านี้ เมื่อเมล็ดงอก จุลินทรีย์จะปกคลุมใบแรกเกิด และสามารถเข้าไปภายในได้โดยการตัดที่รากหรือทางปากใบ ซึ่งเป็นรูหายใจเล็กๆ ในใบ กระบวนการนี้คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อทารกเดินทางผ่านช่องคลอด โดยได้รับจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์จากแม่ตลอดทาง

ตัวอย่างเช่น Indigo Wheat รุ่นแรกที่วางจำหน่ายในปี 2559 เริ่มจากเมล็ดที่ได้รับการบำบัดด้วยจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ ในเขตทดสอบของแคนซัส การรักษาให้ผลตอบแทน 8 ถึง 19 เปอร์เซ็นต์

เกษตรกรยังรายงานความทนทานต่อความแห้งแล้งที่ดีขึ้นด้วย ในช่วงหกเดือนแรกของปี 2018 ที่มีฝนตกเพียง 2 ครั้ง เกษตรกรในแคนซัสที่เข้าร่วมโครงการได้ละทิ้งและไถนาในทุ่งที่มีข้าวสาลีธรรมดาที่ต้องดิ้นรน แต่ไม่ใช่ผู้ที่ปลูก Indigo Wheat โกลด์แมนกล่าว

ในเมืองเซนต์หลุยส์ NewLeaf Symbiotics สนใจแบคทีเรียในสกุลMethylobacterium จุลินทรีย์เหล่านี้ที่พบในพืชทุกชนิดเรียกว่า methylotrophs เพราะพวกมันกินเมทานอล ซึ่งพืชจะหลั่งออกมาเมื่อเซลล์ของพวกมันเติบโต เพื่อแลกกับเมทานอล M-trophs ตามที่ NewLeaf เรียกพวกเขาว่าให้ประโยชน์ที่หลากหลายแก่พืช บางชนิดส่งโมเลกุลที่กระตุ้นให้พืชเติบโต คนอื่นทำให้เมล็ดงอกเร็วขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้นหรือป้องกันเชื้อราที่มีปัญหา

NewLeaf เปิดตัวผลิตภัณฑ์แรกในปีนี้ ซึ่งรวมถึง Terrasym 401 การบำบัดเมล็ดพันธุ์สำหรับถั่วเหลือง ตลอดสี่ปีของการทดลองภาคสนาม Terrasym 401 ให้ผลตอบแทนมากกว่าสองบุชเชลต่อเอเคอร์ Tom Laurita ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของ NewLeaf กล่าว หนึ่งบุชเชลมีมูลค่าประมาณ 9 ดอลลาร์ ในฟาร์มที่มีพื้นที่หลายพันเอเคอร์นั้นเพิ่มขึ้น

ชาวนามีความยินดี แต่งานของ NewLeaf และ Indigo นั้นแทบจะไม่เสร็จ บริษัทไมโครไบโอมในโรงงานต่างก็เผชิญกับความท้าทายที่คล้ายคลึงกัน หนึ่งคือสภาพแวดล้อมที่หลากหลายซึ่งมีการปลูกพืชผล เพียงเพราะข้าวสาลี Indigo เจริญเติบโตในแคนซัสไม่ได้หมายความว่าจะเติบโตเร็วกว่าพันธุ์มาตรฐานใน North Dakota Dangl กล่าวว่า “สิ่งที่ถามหาอย่างมากสำหรับบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ ag ยุคหน้าอย่าง AgBiome หรือ Indigo … คือผลิตภัณฑ์จะส่งมอบตามที่โฆษณาในเงื่อนไขภาคสนามหรือไม่”

อีกประเด็นหนึ่งคือพื้นที่เพาะปลูกและพืชมีไมโครไบโอมอยู่แล้ว Dangl กล่าวว่า “เรากำลังขอให้จุลินทรีย์จำนวนมากหรือจุลินทรีย์ผสมกันบุกรุกระบบนิเวศที่มีอยู่แล้วและคงอยู่ที่นั่นและทำงานของพวกมัน” บริษัทต่างๆ จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีจุลินทรีย์ที่ต้องการ

และในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าชุมชนจุลินทรีย์ที่หลากหลายร่วมมือกันเพื่อส่งผลกระทบต่อสุขภาพของพืช บริษัทส่วนใหญ่กำลังทำงานกับจุลินทรีย์ชนิดเดียวในแต่ละครั้ง ครามยังไม่แน่ใจว่าจะเข้าถึงไมโครไบโอมทั้งหมดได้อย่างไร โกลด์แมนกล่าว แต่ “เราคิดหนักเกี่ยวกับเรื่องนี้อย่างแน่นอน”

นักวิจัยเริ่มที่จะตอบคำถามเหล่านี้โดยการศึกษาจุลินทรีย์ในชุมชน เช่น ไมโครไบโอมจากเศษใบไม้ของคริสเตียน แทนที่จะเป็นรายบุคคล ในห้องแล็บ Dangl ได้พัฒนาชุมชนสังเคราะห์จุลินทรีย์ราก 188 ตัว เขาสามารถนำไปใช้กับพืชภายใต้ความเครียดจากความแห้งแล้งหรือความร้อน จากนั้นดูว่าชุมชนตอบสนองและส่งผลกระทบต่อพืชอย่างไร

จุดมุ่งหมายหลักคือการระบุปัจจัยที่กำหนดสมาชิกของไมโครไบโอม อะไรเป็นตัวกำหนดว่าใครจะได้ตำแหน่งในโรงงานที่กำหนด ชนิดของพืชและสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นส่งผลต่อไมโครไบโอมอย่างไร? พืชต้อนรับมิตรและขับไล่ศัตรูได้อย่างไร? “นี่เป็นพื้นที่ที่สำคัญมาก” Dangl กล่าว

มีความเสี่ยงในการเพิ่มจุลินทรีย์ลงในพืชผลในขณะที่คำถามเหล่านี้ยังไม่ได้รับคำตอบ Mejíaเตือน จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในสถานการณ์หนึ่งอาจเป็นอันตรายต่อพืชชนิดอื่นหรือในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ไม่ใช่เรื่องยาก: มีเอนโดไฟต์ของเชื้อราของต้นปาล์มในอเมริกาใต้ที่ป้องกันแมลงปีกแข็งเมื่อต้นไม้อยู่ในที่ร่ม อย่างไรก็ตาม ภายใต้แสงแดด เชื้อราจะเปลี่ยนสภาพที่น่ารังเกียจ โดยพ่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ทำลายเนื้อเยื่อพืช

และถึงแม้ว่าC. tropicale จะเป็นประโยชน์ต่อต้นโกโก้ แต่พืชสกุลนี้มีด้านมืด: Colletotrichumหลายสายพันธุ์สามารถทำให้เกิดแผลที่ใบและผลเน่าหรือจุดดอกไม้ในพืชหลากหลายชนิดตั้งแต่อะโวคาโดไปจนถึงบานชื่น

ย้อนกลับไปที่ฮาวาย หลังจากการปีนเขาที่น่าท้อใจไปยัง สุสาน P. kaalaensisซาห์นได้ไตร่ตรองถึงวิธีปกป้องพืชพื้นเมืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นป่า เช่น ภูเขาของโออาฮู

ในคน Zahn พิจารณาว่ายาปฏิชีวนะสามารถทำลายประชากรจุลินทรีย์ในลำไส้ปกติได้ ทำให้บุคคลมีความเสี่ยงที่จะติดเชื้อจากจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย P. kaalaensisได้รับการรักษาที่คล้ายกันในเรือนกระจกซึ่งได้รับยาฆ่าเชื้อราเป็นประจำ ในการหวนกลับ Zahn ตระหนักว่าการรักษาอาจทำให้พืชขาดไมโครไบโอมตามธรรมชาติและทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง ปล่อยให้พวกมันเสี่ยงต่อการติดเชื้อราเมื่อทิ้งเข้าไปในป่า

สำหรับผู้ที่ใช้ยาปฏิชีวนะ โปรไบโอติก ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่มีประโยชน์ สามารถช่วยคืนความสมดุลได้ Zahn คิดว่ากลยุทธ์ที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งเป็นโปรไบโอติกจากพืช สามารถช่วยปกป้องP. kaalaensisในการพยายามเคลื่อนย้ายมันออกไปในอนาคต

สำหรับโปรไบโอติก Zahn มองหา ลูกพี่ลูกน้อง P. kaalaensis , Phyllostegia hirsutaซึ่งสามารถอยู่รอดได้ในป่า เขาใส่ ใบ P. hirsutaลงในเครื่องปั่นและฉีดพ่นสารละลายให้ทั่ว P. kaalaensisที่กำลังเติบโตในตู้ฟักไข่

จากนั้นซาห์นก็วางใบไม้ที่เป็นโรคราแป้งเข้าไปในช่องรับอากาศของตู้ฟักไข่ พืชสะระแหน่ที่บำบัดด้วย สารละลาย P. hirsutaพบว่ามีการติดเชื้อช้าและรุนแรงน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับพืชที่ไม่ได้รับการรักษา Zahn และ Amend เช่นกันที่มหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa รายงานเมื่อปีที่แล้วในPeerJ โปรไบโอติกได้ทำงาน

Zahn ใช้การจัดลำดับดีเอ็นเอเพื่อระบุจุลินทรีย์ในสารละลาย สมาชิก microbiome หลายคนอาจเป็นประโยชน์กับ P. kaalaensisแต่เขาคิดว่าเขาพบตัวป้องกันที่สำคัญ: ยีสต์ที่เรียกว่าPseudozyma aphidisที่อาศัยอยู่บนใบ Zahn กล่าวว่า “ปกติแล้วยีสต์นี้จะดูดซับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมอย่างเฉยเมย “แต่หากได้รับเหยื่อที่ถูกต้อง มันจะกลายเป็นสัตว์ประหลาดสปาเก็ตตี้ที่ดุร้าย” เมื่อสปอร์ของเชื้อราขึ้นใกล้ ๆยีสต์จะเติบโตเป็นเส้นใยคล้ายหนวดที่ดูเหมือนจะห่อหุ้มและกินราน้ำค้าง

ด้วยกำลังใจจากผลงานของเขา ซาห์นจึงเดินทางกลับเข้าไปในป่าและปลูกพืชผสมสารละลายหกชนิดในเดือนเมษายน 2559 พวกมันรอดชีวิตมาได้ประมาณสองปี แต่เมื่อเดือนพฤษภาคม 2561 พวกมันตายหมดแล้ว

“มันยังคงเป็นชัยชนะที่ยิ่งใหญ่” Nicole Hynson นักนิเวศวิทยาชุมชนที่ Manoa กล่าว ท้าย ที่สุดP. kaalaensis ที่ไม่มีโปรไบโอติกอยู่ได้เพียงเดือนเดียวเท่านั้น และวิธีการโปรไบโอติกอาจนำไปใช้ได้นอกเหนือจากมินต์ฮาวายเพียงเล็กน้อย Hynson กล่าวเสริมว่า: “เราเพิ่งเริ่มคิดว่าเราจะใช้ไมโครไบโอมเพื่อแก้ไขปัญหาการฟื้นฟูพืชได้อย่างไร”

Zahn ได้ย้ายไปที่ Utah Valley University ใน Orem ซึ่งเขาหวังว่าจะช่วยกระบองเพชรที่ใกล้สูญพันธุ์ด้วยจุลินทรีย์ ในขณะเดียวกัน เขาได้ทิ้ง โครงการ Phyllostegiaไว้ในมือของ Jerry Koko นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในห้องทดลองของ Hynson Koko กำลังศึกษาว่ายีสต์และเชื้อราจากรากบางชนิดปกป้องพืชได้อย่างไร

Hynson กล่าวว่าเป้าหมายของพวกเขาคือการสร้าง ด้วยโปรไบโอติกทั้งบนรากและยอดเชื้อ P. kaalaensis ที่ปรับปรุงแล้ว ควรมีอุปกรณ์ครบครันเพื่อให้เติบโตแข็งแรงและต้านทานโรคราน้ำค้าง ในการทดลองเรือนกระจกจนถึงตอนนี้ Koko กล่าวว่าพืชที่มีเชื้อราที่เป็นประโยชน์ทั้งสองประเภทดูเหมือนจะมีโรคราแป้งน้อยกว่าพืชที่ไม่ได้รับการรักษาด้วยโปรไบโอติก

ในขณะที่การฟื้นฟูพืชดอกเล็กๆ หรือถั่วเหลืองอีกสองสามพุ่มไม้อาจดูเหมือนเป็นชัยชนะเล็กๆ น้อยๆ พวกเขาสามารถประกาศเรื่องใหญ่สำหรับไมโครไบโอมของพืชในการอนุรักษ์เช่นเดียวกับการเกษตร เกษตรกรและนักอนุรักษ์ในอนาคตอาจพบว่าตนเองกำลังเพาะและดูแลไม่เพียงแค่พืชเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้ช่วยเหลือด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วย

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 อันล้ำค่าของมนุษยชาติอยู่ภายใต้การคุกคามอย่างต่อเนื่องจากเชื้อราที่ไม่พึงปรารถนา เช่นPhytophthora palmivoraซึ่งทำให้ฝักดำเน่า แต่ไมโครไบโอมของโกโก้ก็มีผู้ชายดีๆ เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อราColletotrichum tropicaleซึ่งดูเหมือนว่าจะปกป้องต้นไม้

Natalie Christian ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ Indiana University Bloomington ได้เดินทางไปยัง Smithsonian Tropical Research Institute บนเกาะ Barro Colorado ของปานามาในปี 2014 เพื่อศึกษาว่าชุมชนจุลินทรีย์ทั้งหมดตั้งรกรากและมีอิทธิพลต่อต้นโกโก้อย่างไร ( Theobroma cacao ) คริสเตียนสงสัยว่าแหล่งสำคัญของไมโครไบโอมของต้นโกโก้ต้นอ่อนจะเป็นใบไม้ที่ตายและเน่าเปื่อยอยู่ตามป่าฝนหรือพื้นสวนผลไม้

เอช. ทอมป์สัน; ภาพพื้นหลัง: RUSLANDASHINSKY/ISTOCKPHOTO
จุลินทรีย์เพื่อการอนุรักษ์
ย้อนกลับไปที่ฮาวาย หลังจากการปีนเขาที่น่าท้อใจไปยัง สุสาน P. kaalaensisซาห์นได้ไตร่ตรองถึงวิธีปกป้องพืชพื้นเมืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นป่า เช่น ภูเขาของโออาฮู

โรคราแป้งโจมตีPhyllostegia kaalaensis (ซ้าย) ป้องกันไม่ให้พืชเข้าป่า แต่ยีสต์ที่มีประโยชน์ (แท่งขวา) ที่พบในใบของPhyllostegia อีกสายพันธุ์หนึ่ง จะส่งเส้นใยที่โจมตีโรคราน้ำค้าง (หยดในส่วนที่ใส่เข้าไป) และปกป้องพืช
ทั้งคู่: G. ZAHN และ A. AMEND/ PEERJ 2017
“มันยังคงเป็นชัยชนะที่ยิ่งใหญ่” Nicole Hynson นักนิเวศวิทยาชุมชนที่ Manoa กล่าว ท้าย ที่สุดP. kaalaensis ที่ไม่มีโปรไบโอติกอยู่ได้เพียงเดือนเดียวเท่านั้น และวิธีการโปรไบโอติกอาจนำไปใช้ได้นอกเหนือจากมินต์ฮาวายเพียงเล็กน้อย Hynson กล่าวเสริมว่า: “เราเพิ่งเริ่มคิดว่าเราจะใช้ไมโครไบโอมเพื่อแก้ไขปัญหาการฟื้นฟูพืชได้อย่างไร”

คำถามหรือความคิดเห็นเกี่ยวกับบทความนี้? ส่งอีเมลถึงเราที่ feedback@sciencenews.org

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการปรับปรุงเมื่อวันที่ 25 กันยายน 2018 เพื่อให้ทราบว่า methylotrophs กินเมทานอล ไม่ใช่ก๊าซมีเทน
เวอร์ชันของบทความนี้ปรากฏในScience Newsฉบับ วัน ที่15 กันยายน 2018

การอ้างอิง
N. คริสเตียนและคณะ การสัมผัสกับไมโครไบโอมขยะมูลฝอยของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีจะช่วยปกป้องต้นกล้าจากการทำลายของ เชื้อโรค Proc Biol วิทย์ ฉบับที่ 284 12 กรกฎาคม 2017. ดอย:10.1098/rspb.2017.0614.

LC Mejía และคณะ ผลกระทบที่แพร่หลายของเชื้อราเอนโดไฟติกทางใบที่โดดเด่นต่อการแสดงออกทางพันธุกรรมและฟีโนไทป์ของโฮสต์ในต้นไม้เขตร้อน ไมโครไบ โอลด้านหน้า ฉบับที่ 5 12 กันยายน 2557 ดอย:10.3389/fmicb.2014.0479.

G. Zahn และ AS แก้ไข การปลูกถ่ายไมโครไบโอมทางใบทำให้เกิดความต้านทานโรคในพืชที่ใกล้สูญพันธุ์อย่างยิ่ง เพี ยร์เจ . ฉบับที่ 5, 10 พฤศจิกายน 2017. ดอย:10.7717/peerj.4020.

จากประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตรของป่าที่สูญเสียไปทั่วโลกระหว่างปี 2544 ถึง 2558 การวิเคราะห์ใหม่ชี้ให้เห็นว่าร้อยละ 27 ของการสูญเสียนั้นเกิดขึ้นอย่างถาวร ซึ่งเป็นผลมาจากการแปลงที่ดินเพื่อการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมเพื่อตอบสนองความต้องการผลิตภัณฑ์ทั่วโลก เช่น ถั่วเหลือง ไม้ซุง เนื้อวัวและน้ำมันปาล์ม นัก วิจัยรายงานในรายงานทาง วิทยาศาสตร์ เมื่อวันที่ 14 กันยายนว่า อีกร้อยละ 73 ของการตัดไม้ทำลายป่าเกิดจากกิจกรรมที่ต้นไม้ตั้งใจจะเติบโต ซึ่งรวมถึงการทำป่าไม้แบบยั่งยืน การทำฟาร์มเพื่อยังชีพ และไฟป่า

แมทธิว แฮนเซ่น สมัคร UFABET ผู้ร่วมวิจัยการศึกษา แมทธิว แฮนเซน นักวิทยาศาสตร์ด้านการสำรวจระยะไกลแห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์ค กล่าวว่า การทำความเข้าใจว่าทำไมป่าไม้ถึงหดตัวจึงมีความสำคัญ เนื่องจากผลกระทบทางนิเวศวิทยาจากการทำลายป่าถาวรนั้นแตกต่างจากการสูญเสียชั่วคราวมากกว่า

การวิเคราะห์เจาะลึกลงไปในข้อมูลที่ตีพิมพ์ในปี 2556 โดยแฮนเซ่นและคนอื่น ๆ ซึ่งเปิดเผยการสูญเสียป่าไม้ทั่วโลกโดยไม่ติดตามว่าอะไรทำให้เกิดการลดลงเหล่านั้น ที่นี่ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่วิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อพิจารณาว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงขนาดของป่า

ไลโปโซมแต่ละชนิดเป็นทรงกลมกลวงที่มีความกว้างประมาณ

4 September 2022, 2:14 am

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 ตัวอย่างเช่น ทะเลสาบอีรีมีดอกบานใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ บางต้นถึงกับคงอยู่ในฤดูหนาว. 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

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

ความลึกลับของผึ้งที่หายตัวไปยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างแน่ชัด

4 September 2022, 2:07 am

Cox-Foster ได้สร้างส่วนหนึ่งของกระบวนการขึ้นมาใหม่ ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ที่หายไปซึ่งเป็นจุดจบของผึ้งที่เครียด เมื่อเธอแพร่เชื้อไวรัสไปยังอาณานิคมของผึ้งในเรือนกระจก ผึ้งที่ป่วยออกจากรังแต่ถูกติดกับผนังเรือนกระจกก่อนที่จะกระจายออกไปไกลเกินกว่าจะพบ (แน่นอนว่าการทดลองนี้ไม่ได้แสดงให้เห็นว่าอาณานิคมที่ไม่มีไวรัสตายอย่างไร)

แนวโน้มที่ผึ้งป่วยจะออกจากลมพิษ VanEngelsdorp เสนอว่าอาจพัฒนาเพื่อประโยชน์ด้านสุขอนามัย “การฆ่าตัวตายแบบเห็นแก่ผู้อื่น” ตามที่นักชีววิทยาด้านแมลงทางสังคมเรียกมันว่า การบินออกจากอาณานิคมสามารถลดแนวโน้มที่ผึ้งป่วยจะส่งโรคไปยังครอบครัวที่เหลือได้

วันนี้การสูญเสียรังยังคงสูงแม้ CCD จะลดลงหรือหายไปตามการสำรวจระดับชาติโดย Bee Informed Partnership ซึ่งเป็นความร่วมมือด้านสุขภาพผึ้งที่ไม่แสวงหากำไร ผู้เลี้ยงผึ้งมักทราบว่าพวกเขาคาดหวังหรือสามารถทนต่อการสูญเสียประจำปีได้ระหว่าง 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนอาณานิคมทั้งหมด ทว่าตั้งแต่เดือนเมษายน 2559 ถึงมีนาคม 2560 ความสูญเสียทั่วทั้งสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามของลมพิษ และนั่นเป็นปีที่ดีที่เรียกว่าขาดทุนน้อยที่สุดเป็นอันดับสองในรอบเจ็ดปีโดยมีข้อมูลขาดทุนประจำปี

CCD แบบคลาสสิกอาจไม่เป็นภัยคุกคามมากนักในทุกวันนี้ แต่ “สี่ p’s” – โภชนาการที่ไม่ดี ยาฆ่าแมลง เชื้อโรคและปรสิต – Cox-Foster กล่าวขณะนี้อยู่ที่ห้องปฏิบัติการ USDA สำหรับแมลงผสมเกสรใน Logan, Utah แม้ว่าผึ้งจะไม่สูญพันธุ์ แต่ภัยคุกคามต่ออุตสาหกรรมการเลี้ยงผึ้งจะเพิ่มต้นทุนการผสมเกสร ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อราคาอาหาร

การรับมือกับปัญหาสี่ข้ออาจไม่ทำให้จินตนาการของนักกีฏวิทยาเก้าอี้นวม แต่มันก็เกินพอสำหรับความท้าทายสำหรับผึ้ง พืชผลในแคลิฟอร์เนียกำลังสร้างอากาศที่เป็นพิษ

รัฐแคลิฟอร์เนียเป็นผู้นำในการลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยสร้างหมอกควันพิษและฝนกรด แต่ปัญหามลพิษ NO xไม่ได้จำกัดอยู่ที่ไอเสียรถยนต์เท่านั้น พื้นที่เกษตรกรรมอันกว้างใหญ่ของแคลิฟอร์เนีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งดินที่ได้รับการบำบัดอย่างหนักด้วยปุ๋ยไนโตรเจนขณะนี้มีส่วนรับผิดชอบต่อ การปล่อย NO x ทั้งหมดถึง 51 เปอร์เซ็นต์ ทั่วทั้งรัฐ นักวิจัยรายงานวันที่ 31 มกราคมในScience Advances

คำว่า “NO x gases” โดยทั่วไปหมายถึงก๊าซที่ก่อให้เกิดมลพิษสองชนิด: ไนตริกออกไซด์หรือ NO และไนโตรเจนไดออกไซด์หรือNO 2 ก๊าซเหล่านั้นทำปฏิกิริยากับแสงแดดที่ส่องเข้ามาเพื่อผลิตโอโซนในชั้นโทรโพสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่ต่ำที่สุด ที่ระดับสูง โอโซนในชั้นบรรยากาศอาจทำให้เกิดปัญหาระบบทางเดินหายใจตั้งแต่โรคหอบหืดไปจนถึงถุงลมโป่งพอง

ระหว่างปี 2548 ถึง พ.ศ. 2551 ข้อบังคับที่ออกโดย California Air Resources Board เกี่ยวกับไอเสียสำหรับการขนส่งลดระดับ NO xในเมืองต่างๆ เช่น ลอสแองเจลิส ซานฟรานซิสโก และแซคราเมนโตลง 9 เปอร์เซ็นต์ต่อปี อย่างไรก็ตาม สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาได้ยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนเป็นแหล่งสำคัญของก๊าซ NO xสู่บรรยากาศ

ไม่มี การผลิตก๊าซ xในดินที่มีออกซิเจนต่ำ เมื่อจุลินทรีย์แยกสารประกอบไนโตรเจนในปุ๋ย ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าดีไนตริฟิเคชั่น Darrel Jenerette นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งใหม่นี้ กล่าวว่า การปล่อยก๊าซเหล่านั้นจากดินที่ปฏิสนธิเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่เพิ่มขึ้น

Jenerette และคนอื่นๆ ได้ศึกษาการปล่อยก๊าซ NO x ในท้องถิ่น จากดินในแคลิฟอร์เนีย แต่ไม่มีการประเมินทั่วทั้งรัฐ ดังนั้น Maya Almaraz นักนิเวศวิทยาจาก University of California, Davis และเพื่อนร่วมงานของเธอจึงออกแบบการศึกษาเพื่อตรวจสอบคำถามนี้ ทั้งจากด้านบนและด้านล่าง

นักวิจัยได้วัดความเข้มข้นของก๊าซเหนือหุบเขา San Joaquin Valley ซึ่งเป็นพื้นที่อุดมสมบูรณ์ในหุบเขา Central Valley ของรัฐแคลิฟอร์เนีย ด้วยการใช้เครื่องบินที่ติดตั้งอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งรวมถึงเครื่องวิเคราะห์เคมีเพื่อตรวจจับก๊าซ NO xในบรรยากาศ และต้นเดือนสิงหาคม ทีมงานยังได้จำลองการปล่อย NO xจากดินทั่วทั้งรัฐ โดยใช้ข้อมูล San Joaquin Valley เพื่อให้แน่ใจว่าการจำลองให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ สุดท้าย นักวิจัยได้เปรียบเทียบข้อมูลเหล่านั้นกับปุ๋ยไนโตรเจนตามประเภทพืชผลและข้อมูลการใช้ปุ๋ยของกระทรวงเกษตรสหรัฐ

Croplands มีส่วนช่วย 20 ถึง 51 เปอร์เซ็นต์ของ NO x ทั้งหมด ในอากาศของแคลิฟอร์เนีย ทีมงานของ Almaraz รายงาน ในการจำลอง การปล่อยดินเหล่านั้นมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่อสองปัจจัย: สภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะอุณหภูมิ และอัตราการป้อนไนโตรเจน การค้นพบดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าบริเวณที่มีปุ๋ยไนโตรเจนมากขึ้นจะเห็นการปล่อยมลพิษในดินมากขึ้น และการปล่อยก๊าซ NO xจากดินก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่ออุณหภูมิในภูมิภาคสูงขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

แม้ว่าความต้องการอาหาร – และความต้องการปุ๋ยสำหรับพืชผล – มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคต แต่ก็มีวิธีที่เป็นไปได้มากมายในการจำกัดการล้นของปุ๋ยไนโตรเจนที่ไม่ต้องการ นักวิจัยตั้งข้อสังเกต ตัวอย่างเช่น เกษตรกรสามารถใช้กลยุทธ์การปฏิสนธิที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น การปรับปริมาณการใช้ปุ๋ยขึ้นอยู่กับระยะการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจง หรือการปลูกสิ่งที่เรียกว่าพืชคลุมดินควบคู่ไปกับพืชเป้าหมายที่ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์และบริโภคไนโตรเจนส่วนเกิน

ทีมของ Almaraz ได้สร้างการค้นพบที่สำคัญ Jenerette กล่าว “การรวมกันของการวัดการปล่อยดินจากล่างขึ้นบนและการวัดปริมาณอากาศจากบนลงล่างเป็นหลักฐานที่ชัดเจนสำหรับการประเมินการปล่อยมลพิษ” เขากล่าว การค้นพบว่าอัตราการปล่อย NO xจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่ร้อนขึ้น ยังเน้นถึงความเร่งด่วนของการดำเนินการตามขั้นตอนเพื่อจัดการการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนได้ดีขึ้นในโลกที่ร้อนขึ้น เขากล่าว

คำล่าสุดเกี่ยวกับต้นองุ่นมีแนวโน้มดี

นักวิจัยรายงานออนไลน์วันที่ 31 มกราคมในScience Advances ในช่วงเวลากว่าทศวรรษของการสังเกตการณ์องุ่นใน Napa, Calif. และ Bordeaux ประเทศฝรั่งเศส นักนิเวศวิทยาพืช Guillaume Charrier ที่สถาบันวิจัยการเกษตรแห่งชาติฝรั่งเศสในกรุงปารีสและเพื่อนร่วมงานได้พิจารณาแล้วว่าพืชมีความยืดหยุ่นเพียงใด

เกรปไวน์สูญเสียใบเกือบทั้งหมดเมื่อความสามารถในการหมุนเวียนน้ำและสารอาหารลดลง 50 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากแรงดันน้ำในลำต้นและรากลดลง ในขณะที่สภาพสนามไม่เคยทำให้เกิดแรงดันน้ำที่ต่ำขนาดนี้ ทีมงานพบเกณฑ์สำหรับการสูญเสียใบในการทดสอบเรือนกระจก

โดยปกติ เมื่อพืชขาดน้ำมากและแรงดันน้ำลดลงฟองอากาศสามารถพัฒนาในไซเลม เนื้อเยื่อที่อุ้มน้ำขึ้นจากราก ( SN: 05/14/16, p. 32 ) ในพืชเช่นเดียวกับในมนุษย์ ฟองอากาศหรือที่เรียกว่าเส้นเลือดอุดตัน สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นอันตรายถึงชีวิตเพราะจะหยุดการขนส่งสารอาหารและอาจทำให้ใบร่วงได้

ทีมงานใช้เทคนิคที่คล้ายกับการสแกน CT scan เพื่อ “มองเข้าไปในลำต้นของต้นองุ่นด้วยรังสีเอกซ์โดยไม่ต้องตัดเข้าไป” และดูว่าเส้นเลือดอุดตันนั้นก่อตัวขึ้นหรือไม่ Charrier กล่าว

เกรปไวน์เสียสละส่วนปลาย เช่น ใบไม้ เพื่อรักษาแรงดันน้ำและหลีกเลี่ยงเส้นเลือดอุดตันที่ร้ายแรง ทีมวิจัยพบว่าองุ่นพันธุ์ต่าง ๆ เช่น Syrah และ Grenache นั้นมีความยืดหยุ่นเหมือนกัน

Paul Skinner ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ด้านดินและที่ปรึกษาด้านไร่องุ่นในเมือง Napa กล่าวว่า “ก่อนหน้านี้ เราไม่เข้าใจ … ว่าเราสามารถผลักดันพืชเหล่านี้ได้ไกลแค่ไหนจนกว่าพวกมันจะตาย การทราบถึงการตอบสนองของต้นองุ่นต่อการคายน้ำอาจพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญเนื่องจากความแห้งแล้งจะรุนแรงขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ที่สามารถช่วยไร่องุ่นประหยัดน้ำด้วยกลยุทธ์การชลประทานที่ดีขึ้น และให้อะไรแก่ผู้ชื่นชอบไวน์ที่จะดื่มอวยพร

น่าแปลกใจที่เรามีช็อคโกแลตเลย พูดถึงอาการจุกเสียด ดอกไม้ยาก

เมล็ดพืชที่สำคัญที่สุดในโลกบางชนิด พวกมันให้ลูกกวาดและโกโก้ร้อนแก่เรา มาจากฝักที่สร้างโดยดอกไม้ขนาดจิ๋วบนต้นโกโก้ ทว่าดอกไม้เหล่านั้นทำให้การผสมเกสรแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

เอมิลี่ เคียร์นีย์ แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าวว่า ผู้ปลูกพืชผลเชิงพาณิชย์คาดหวังร้อยละ 50 ถึง 60 ของดอกไม้ที่จะออกผลหรือฝัก ในบางสถานที่ พืชผลโกโก้จะอุดมสมบูรณ์ แต่บรรทัดฐานทั่วโลกนั้นใกล้เคียงกับ 15 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ ในการปลูกแบบเอกวาดอร์แบบดั้งเดิมที่ Kearney ศึกษา โกโก้สามารถผสมเกสรได้เพียง 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์

การพบเห็นต้นโกโก้ครั้งแรก ( Theobroma cacao ) อาจเป็นเรื่อง “น่าอึดอัดใจ” Kearney กล่าว นั่นเป็นเพราะว่าดอกไม้ส่วนใหญ่ออกมาจากลำต้นโดยตรง แทนที่จะแตกหน่อจากกิ่งเหมือนต้นไม้อื่นๆ สำหรับต้นโกโก้ แผ่นกันลำต้นแบบพิเศษจะแตกออกเป็นกลุ่มดาวสีซีดเล็กๆ ของดอกดาวห้าแฉก Kearney กล่าวว่าลำต้นบางต้น “ถูกปกคลุมไปด้วยดอกไม้”

ดอกไม้เหล่านั้นทำให้ไม่มีอะไรง่าย กลีบดอกแต่ละกลีบจะโค้งงอเป็นฮูดเล็กๆ ที่พอดีกับตัวผู้ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่สร้างละอองเรณู ผึ้งที่พยายามจะเอื้อมถึงเกสรจะเป็นเรือเหาะขนาดยักษ์ที่ไร้ประโยชน์ ในทางกลับกัน แมลงวันมีขนาดไม่ใหญ่ไปกว่าเมล็ดงาดำ ในตระกูลย่อยของมิดจ์กัด Forcipomyiinae คลานเข้าไปในกระโปรงแล้วทำอะไรสักอย่าง

แต่อะไร? ดอกไม้ไม่มีน้ำหวานให้คนแคระเก็บ จนถึงตอนนี้ นักวิจัยยังไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามีกลิ่นที่ล่อแหลมในตัวคนแคระ นักชีววิทยาบางคนรำพึงว่าหนามสีแดงบนดอกไม้นั้นให้คุณค่าทางโภชนาการแก่คนแคระ แต่ Kearney ไม่รู้ว่าไม่มีการทดสอบแนวคิดนี้

ปัญหาอื่น: ต้องใช้เกสร 100 ถึง 250 เม็ดในการผสมพันธุ์ 40 ถึง 60 เมล็ดที่จะประกอบเป็นฝักโกโก้ (คล้ายกับแตงกวาที่มีรอยย่นและบวมในเฉดสีม่วง สีเหลืองหรือสีส้ม) ทว่าโดยทั่วไปแล้วคนแคระจะโผล่ออกมาจากกระโปรงดอกไม้ที่มีเม็ดสีขาวเหนียวเพียงไม่กี่ถึง 30 เม็ด

ยิ่งไปกว่านั้น มิดจ์ที่โรยด้วยละอองเรณูเล็กๆ น้อยๆ เช่น “น้ำตาลก้อน” เคียร์นีย์กล่าว ไม่สามารถปีนขึ้นไปที่ส่วนเพศเมียของดอกบานเดียวกันได้ เหมือนกับพู่กันขนสีขาวที่ล้อมรอบด้วยหนามแหลมสีแดง ละอองเรณูไม่มีประโยชน์สำหรับการใส่ปุ๋ยให้บุปผาบนต้นไม้ที่มันมาจากหรือกับญาติสนิทจริงๆ
“ถ้าเราต้องการคำตอบเกี่ยวกับระบบการผสมเกสรของต้นโกโก้” เคียร์นีย์กล่าว “ฉันคิดว่าคนป่ากำลังจะเปิดทุ่ง” แทนที่จะปลูกต้นโกโก้

ต้นไม้มีวิวัฒนาการในลุ่มน้ำอเมซอนและทางตอนเหนือของชายฝั่งแปซิฟิกใต้ของอเมริกา ที่นั่นมักเติบโตเป็นกลุ่มพี่น้องที่ลิงปลูกโดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อดูดเนื้อจากฝักแล้วหย่อนเมล็ด

สำหรับ Kearney คนแคระที่อ่อนแอเหล่านี้ไม่น่าจะบินได้ไกลจากกลุ่มพี่น้องที่ใกล้ชิดเกินไปไปยังต้นไม้ที่ไม่เกี่ยวข้องกันซึ่งมีโอกาสผสมเกสรข้ามที่ดีกว่า ดังนั้นเธอจึงสงสัยว่า: ต้นโกโก้ที่มีระบบสืบพันธุ์ที่ขี้อายสามารถมีสายพันธุ์ผสมเกสรพื้นเมืองที่บินได้อย่างลึกลับและแข็งแรงซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้สังเกตเห็นหรือไม่?

ในปี พ.ศ. 2558 ไฟป่าขนาดใหญ่ได้เผาผลาญประเทศอินโดนีเซีย ส่งผลให้มีควันและหมอกควันหนาแน่นจนถึงประเทศไทย

ไฟเหล่านี้เป็น “ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์สมัยใหม่” Thomas Smith ผู้เชี่ยวชาญด้านไฟป่าที่ King’s College London กล่าว สมิทประเมินว่าไฟและควันคร่าชีวิตผู้คน 100,000 คนในอินโดนีเซียและประเทศเพื่อนบ้าน และสร้างความเสียหายหลายพันล้านดอลลาร์ ไฟก็มีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับส่วนอื่นๆ ของโลกเช่นกัน เมื่อถึงจุดสูงสุด ไฟที่แผดเผาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศในแต่ละวันมากกว่ากิจกรรมทางเศรษฐกิจของสหรัฐฯ ทั้งหมด

สองปีต่อมาและห่างออกไป 13,000 กิโลเมตร ไฟลุกโชนบริเวณชายขอบของภูมิประเทศที่แห้งแล้งทางตอนเหนือ เปลวไฟที่อยู่ห่างไกลอาจไม่มีใครสังเกตเห็น แต่เจสสิก้า แม็คคาร์ตี้และนักวิจัยด้านอัคคีภัยคนอื่นๆ คอยตรวจสอบภาพถ่ายดาวเทียมของโลกอย่างแข็งขันเช่นเดียวกับที่บางคนตรวจสอบ Facebook วันอาทิตย์หนึ่งในเดือนสิงหาคม McCarty จากมหาวิทยาลัยไมอามีในโอไฮโอรู้สึกประหลาดใจที่เห็นกลุ่มควันขนาดใหญ่ของสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นควันขาวเหนือแนวกรีนแลนด์ แผ่นดินขนาดยักษ์ไม่ได้อยู่บนเรดาร์ดับเพลิงของเธอ ส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง และส่วนที่ไม่มีพืชพันธุ์กระจัดกระจาย

การตั้งค่าของเปลวไฟทั้งสองนี้ไม่ได้แตกต่างกันมากนัก แต่นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าทั้งสองมีสิ่งที่สำคัญเหมือนกัน: สารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อยจำนวนมากที่เรียกว่าพีท

ลงทะเบียนเพื่อรับข่าวสารล่าสุดจากScience News
หัวข้อข่าวและบทสรุปของ บทความ ข่าววิทยาศาสตร์ ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายของคุณ

พื้นที่พรุซึ่งรวมถึงหนองบึง พื้นที่ชุ่มน้ำอื่นๆ และใช่ ดินน้ำแข็งของกรีนแลนด์เป็นระบบนิเวศที่อุดมไปด้วยอินทรียวัตถุที่เน่าเปื่อย

ในสภาพที่แข็งแรงและเปียกชื้นพื้นที่พรุค่อนข้างทนไฟ ดังนั้น เมื่อพูดถึงความเสี่ยงจากไฟไหม้ ภูมิประเทศที่มีพีทหนักไม่เคยได้รับความสนใจเท่ากับป่าสนแห้งแล้งทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกา แต่ด้วยไฟป่าพรุที่ทำลายล้างในอินโดนีเซีย สปอตไลท์ได้หันไปยังพื้นที่พรุอื่น ๆ ของโลกด้วย

พื้นที่พรุทั่วโลกกักเก็บคาร์บอนจำนวนมหาศาลไว้ในผ้าห่มหนาของอินทรียวัตถุเปียกที่สะสมอยู่ในพื้นดินเป็นเวลาหลายศตวรรษ และถึงแม้จะครอบคลุมพื้นผิวโลกเพียง 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ แต่พื้นที่พรุเก็บคาร์บอนในดินได้หนึ่งในสี่ ที่เพิ่มคาร์บอนมากกว่าป่าทั้งหมดของโลกรวมกัน

แต่การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน การระบายน้ำเพื่อปลูกพืชไร่ที่ต้องการดินที่แห้งกว่า วิธีปฏิบัติทั่วไปในเขตร้อนชื้น หรือการสร้างถนนผ่านพื้นที่ อาจทำให้พรุแห้งได้ จากนั้น บุหรี่ที่โยนทิ้งอย่างไม่ระมัดระวังหรือฟ้าผ่าที่ผิดพลาดก็สามารถจุดไฟที่จะควันและคุกรุ่นเป็นเวลาหลายเดือน โดยปล่อยคาร์บอนที่เก็บไว้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเวลาหลายพันปีออกสู่ชั้นบรรยากาศ

หรือไฟที่เตรียมเคลียร์พื้นที่เพื่อการเกษตรอาจหมดไป เหมือนที่เคยทำในอินโดนีเซีย ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ประเทศได้ระบายพื้นที่พรุจำนวนมากเพื่อปลูกปาล์มน้ำมันและพืชผลอื่นๆ ตอนนี้ประเทศกำลังเห็นสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดของสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อพื้นที่พรุถูกรบกวนและผึ่งให้แห้ง ในละติจูดทางตอนเหนือ การละลายของดินเยือกแข็งเย็นจนแข็งจะทำให้พีทถูกฝังไว้หลายปี ซึ่งสามารถจุดไฟได้เช่นเดียวกับที่พบในกรีนแลนด์เมื่อฤดูร้อนที่แล้ว

ในระยะสั้น ไฟพีทอุดตันในอากาศด้วยควันและหมอกควันที่ร้ายแรง ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น เช่น อินโดนีเซีย ไฟลุกโชนสามารถกินบ้านเรือนและธุรกิจและคร่าชีวิตผู้คนได้ แต่ผลกระทบของไฟจะคงอยู่นานหลังจากที่เปลวไฟดับลง ไฟพรุก่อร่างใหม่ระบบนิเวศทั้งหมด เมื่อพีทถูกเผาไหม้ไป อาจต้องใช้เวลาหลายพันปีในการสร้างขึ้นมาใหม่ และคาร์บอนทั้งหมดที่เคยถูกจัดเก็บไว้อย่างเรียบร้อยจะลอยอยู่ในบรรยากาศแทน ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเหมือนกับการเผาไหม้ถ่านหิน

ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามที่จะจัดการกับพื้นที่พรุให้ดีขึ้น และผลกระทบจากการเกษตร การพัฒนา และสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปสู่อากาศที่ร้อนขึ้นและแห้งแล้งขึ้น การค้นพบพื้นที่พรุที่ซ่อนอยู่ในแอฟริกาและอเมริกาใต้เมื่อเร็วๆ นี้ได้ขยายขอบเขตของพีทไปทั่วโลก และเพิ่มความเสี่ยงในการปกป้องแหล่งกักเก็บคาร์บอนเหล่านั้น การวิจัยใหม่ทำให้ชัดเจนมากขึ้นว่าหากไม่มีการเปลี่ยนแปลงแนวทาง มนุษย์อาจดึงพื้นที่พรุที่มีสุขภาพดีออกไป และในทางกลับกันก็ได้รับคาร์บอนไดออกไซด์จากภาวะโลกร้อนจำนวนมาก

อึไม่ได้ทำให้เกิดความรู้สึกอบอุ่นและคลุมเครือสำหรับคนส่วนใหญ่ ภูมิประเทศมักเกี่ยวข้องกับวัฒนธรรมสมัยนิยมกับแม่มด ซากศพ “ซากศพ” ของยุโรป และสภาพอากาศที่เลวร้าย มันอาจจะบอกว่า “หล่ม” – คำอื่นสำหรับบึง – ยังใช้เพื่ออ้างถึงสถานการณ์ที่เหนียวเหนอะ แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษามัน บึงยังห่างไกลจากความเยือกเย็น

Merritt Turetsky นักวิจัยด้านพรุที่มหาวิทยาลัย Guelph ในแคนาดากล่าวว่า “คนส่วนใหญ่เดินไกลเพื่อหลีกเลี่ยงการเดินผ่านสิ่งเหล่านี้ แต่ฉันรักพวกเขา” บึงที่เธอศึกษาในแคนาดาและอะแลสกาดูเหมือน “ระบบนิเวศของฮอบบิท” เธอกล่าว โดยการกระทำทั้งหมดเกิดขึ้นที่พื้นต่ำ: ต้นไม้แคระแกรนที่ปูพรมมอสและไลเคนหลากสีสัน และเธอชี้ให้เห็นว่าบึงมีบทบาทสำคัญในการรักษาโลกของเราให้แข็งแรง

คาร์บอนถูกนำกลับมาใช้ใหม่อย่างต่อเนื่องทั่วโลก ตัวอย่างเช่น คาร์บอนถูกดูดซับโดยพืชและถูกละลายในมหาสมุทร แต่คาร์บอนที่ไหลเวียนมากเกินไปอาจทำให้ระบบนิเวศหลุดพ้นได้ คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศมากเกินไปทำให้โลกร้อนขึ้น การละลายในมหาสมุทรมากเกินไปทำให้น้ำมีความเป็นกรดมากขึ้น กักเก็บคาร์บอนในระยะยาวในตะกอนในมหาสมุทรและหิน เช่น หินปูน ดึงคาร์บอนออกจากวัฏจักรระยะสั้น กักขังไว้ในที่ที่ไม่สามารถทำอันตรายได้ เช่นเดียวกันกับพื้นที่พรุ ขุดลงไปในบึงหลายเมตร และคุณจะพบคาร์บอนที่ถูกฝังไว้เป็นเวลาหลายพันปี

และในขณะที่ตาที่ไม่ได้รับการฝึกฝนอาจมองไปที่บึงและมองไม่เห็นอะไรนอกจากโคลนที่เปียกโชกซึ่งเรียกร้องให้มีการลุยน้ำ พื้นที่พรุก็มีความหลากหลายอย่างน่าประหลาดใจ ในเขตร้อนที่ป่าพรุเต็มไปด้วยต้นไม้ใบใหญ่ โดยทั่วไปแล้วผ้าห่มของพีทจะสร้างขึ้นมาจากไม้ยืนต้นที่ผุพัง พื้นที่ป่าพรุที่มีอากาศอบอุ่น เช่นเดียวกับในภาคเหนือของสหรัฐอเมริกาและแคนาดา พืชพรรณไม้ถูพื้นสำหรับเล่นกีฬาและส่วนใหญ่ทำจากมอสสแฟกนั่มที่เน่าเปื่อยเป็นส่วนใหญ่

พีทนั้น “ไม่สามารถหมุนเวียนได้อย่างแน่นอน แต่มันสะสมช้ามาก” Turetsky กล่าว “ไฟสามารถเผาไหม้ในบึงแห้งและปล่อยคาร์บอนเป็นเวลาหลายพันปีอย่างแท้จริงในการเผาไหม้ไม่กี่นาที” เธอเรียนรู้โดยตรงในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา

เกือบ 20 ปีที่แล้ว เธอฝังถุงพีทขนาดเล็กในบึงของแคนาดาเพื่อศึกษาการสลายตัวของพวกมัน เมื่อเธอกลับมาอีกสองปีต่อมาเพื่อขุดตัวอย่าง พื้นที่ภาคสนามทั้งหมดของเธอก็พลุ่งพล่านไปด้วยควัน ข้อมูลอันมีค่าของเธอหายไป

“ฉันรู้สึกเสียใจมากประมาณหนึ่งวัน” Turetsky กล่าว “แต่แล้วฉันก็เริ่มคิดเกี่ยวกับมัน: เราตกใจที่ระบบนี้ถูกไฟไหม้”

วันรุ่งขึ้น เธอเริ่มรวบรวมข้อมูลใหม่ คราวนี้สังเกตว่าบึงฟื้นจากไฟได้อย่างไร ในตอนนั้น เธอกล่าวว่า ผู้คนสันนิษฐานว่าสิ่งเดียวที่ทำให้การสะสมของพีทช้าลงคือการสลายตัวตามธรรมชาติที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อเวลาผ่านไป “นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันตระหนักว่าการสลายตัวไม่ใช่กระบวนการเดียวที่นำไปสู่การสูญเสียพรุ” Turetsky กล่าว “ไฟยังช่วยลดพีทด้วยการเผาไหม้”

ด้วยความตระหนักที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับภัยคุกคามต่อบึง ทำให้เกิดแรงผลักดันที่มากขึ้นในการระบุและปกป้องทรัพยากรที่มีอยู่ในระบบนิเวศเหล่านี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการค้นพบจุดที่อุดมด้วยพรุขนาดใหญ่ใหม่ทั่วโลก ในเดือนมกราคม 2017 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษและคองโกได้ประกาศในNatureว่าผืนป่าพรุผืนใหญ่ได้ซ่อนตัวอยู่ในผืนป่าอันเขียวชอุ่มที่คร่อมเส้นศูนย์สูตรในลุ่มน้ำคองโกตอนกลาง พื้นที่ดังกล่าวเป็นที่อยู่อาศัยของกลุ่มชนพื้นเมือง แต่บุคคลภายนอกเข้าถึงได้ยาก จึงไม่มีใครสำรวจทรัพยากรพรุในพื้นที่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้

3.4x
พีทเขตร้อนเพิ่มขึ้นอย่างคร่าวๆ เมื่อรวมพื้นที่ที่เพิ่งค้นพบในแอฟริกา อเมริกาใต้ และเอเชียด้วย

นักวิจัยนำโดย Simon Lewis และ Greta Dargie จาก University College London และ University of Leeds ในอังกฤษ ได้เดินเข้าไปในแอ่งเพื่อแยก “แกน” เพื่อวัดความลึกของพีทในหลายสิบแห่ง นักวิจัยคำนวณว่าดินพรุที่พบในป่า ซึ่งลึกถึง 5.9 เมตร ช่วยเพิ่มปริมาณพีทโดยประมาณทั่วโลกในเขตร้อนได้ถึง 36 เปอร์เซ็นต์ จากข้อมูลส่วนตัดขวางของทรงกระบอกยาวเหล่านั้น จากนั้นทีมจึงใช้ข้อมูลดาวเทียมเพื่อวัดขอบเขตของพีท จากที่นั่น นักวิจัยคาดการณ์ว่าคาร์บอนที่เก็บไว้ในพีทของลุ่มน้ำคองโกตอนกลางนั้นเทียบเท่ากับการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิลประมาณ 20 ปีจากสหรัฐอเมริกาในอัตราปัจจุบัน

กลุ่มอื่นได้วัดปริมาณพื้นที่พรุที่มีอยู่จากระยะไกล การศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนสิงหาคมปี 2017 ในGlobal Change Biologyใช้ข้อมูลว่าน้ำสะสมที่ไหนและไหลผ่านภูมิประเทศอย่างไรเพื่อทำนายว่าพีทจะซ่อนตัวอยู่ที่ไหนในเขตร้อน

การวิเคราะห์ชี้ให้เห็นว่าอเมริกาใต้อาจเป็นบ้านของพีทมากกว่าที่เคยรู้จัก เครือข่ายของพื้นที่พรุขนาดเล็กในลุ่มน้ำอเมซอนมีพื้นที่เพิ่มขึ้นถึง 629,000 ตารางกิโลเมตร ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่าที่คองโกพบ ผู้เขียนร่วมการศึกษา Louis Verchot จากศูนย์ระหว่างประเทศเพื่อการเกษตรเขตร้อนในกาลี ประเทศโคลอมเบีย กล่าว พื้นที่พรุในอเมริกาใต้ที่เพิ่งค้นพบนี้ บวกกับพื้นที่คองโก และการค้นพบใหม่ในเอเชียช่วยเพิ่มพื้นที่พรุเขตร้อนที่เป็นที่รู้จักจาก 440,000 ตารางกิโลเมตรเป็น 1.5 ล้าน

การตัดไม้และการขุดได้คุกคามคาร์บอนที่เก็บไว้ในต้นไม้ในป่าเขตร้อน ดินที่อุดมด้วยพีทก็มีคุณค่าเช่นกัน เมื่อขุดขึ้นมา พีทจะไวไฟโดยเนื้อแท้และถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในบางสถานที่ แต่ในสภาพธรรมชาติที่เปียกชื้น พื้นที่พรุสามารถต้านทานไฟได้ แม้หลังจากหลายเดือนของความแห้งแล้ง พื้นที่พรุที่แข็งแรงก็ยังชื้นอยู่ นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามทำความเข้าใจว่าปัจจัยใดบ้างที่เปลี่ยนแปลงไดนามิกนั้น และนั่นหมายถึงอะไรสำหรับไฟและการจัดเก็บคาร์บอน

อาจเป็นเรื่องยากที่จะทดสอบผลกระทบของการทำให้แห้งเมื่อเวลาผ่านไปด้วยวิธีที่ควบคุมได้ แต่ในกรณีหนึ่ง Turetsky ก็โชคดี ในปี 1983 ส่วนหนึ่งของเฟินหรือที่ลุ่มในอัลเบอร์ตา แคนาดา ถูกระบายออกไปสำหรับโครงการจัดการป่าไม้ ระดับน้ำลดลงประมาณหนึ่งในสี่ของเมตร ซึ่งเป็นปริมาณปานกลาง สิบแปดปีต่อมา เกิดไฟป่าลุกไหม้ในพื้นที่

Turetsky และเพื่อนร่วมงานเห็นโอกาสในการทดลองตามธรรมชาติเพื่อตอบคำถามเปิดสองสามข้อ นักวิจัยติดตามว่าการระบายน้ำที่ตามมาด้วยไฟส่งผลต่อพื้นที่พรุเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร เมื่อเทียบกับพื้นที่ที่ถูกไฟไหม้แต่ไม่ได้ระบายออก หรือส่วนที่ระบายออกแต่ไม่ได้เผาไหม้

นัก วิจัย รายงานในปี 2558 ว่าพื้นที่ระบายน้ำนั้นเปราะบางมากกว่าพื้นที่ที่ไม่ได้ระบายน้ำ จากการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่หลังเกิดเพลิงไหม้ การรวมกันของการระบายน้ำและไฟป่าได้เชิญชวนให้พืชพันธุ์ต่าง ๆ ย้ายเข้ามาในช่วงทศวรรษหน้า พืชใหม่ได้เปลี่ยนระบบนิเวศจากความสามารถในการทนไฟเป็นพืชที่มีแนวโน้มลุกไหม้ซ้ำแล้วซ้ำอีก และพุ่มไม้ใบกว้างของต้นไม้ใบกว้างที่อาศัยอยู่แทนที่ต้นสนสีดำที่เคยโดดเด่นก็ปิดกั้นแสงแดดที่จำเป็นสำหรับมอสที่ผลิตพีทให้กลับมา

การเปลี่ยนแปลงที่ Turetsky เห็นจากความวุ่นวายที่ค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัวนั้นใหญ่กว่าที่เธอคาดไว้มาก เธอรู้ดีว่าการทำให้ภูมิทัศน์แห้งสนิทจะทำให้พื้นที่เสี่ยงต่อไฟลุกลามอย่างมาก — การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เช่นเดียวกับที่เห็นในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ แต่การเปลี่ยนแปลงในรั้วอัลเบอร์ตานั้นเล็กกว่ามาก แต่ก็ยังมีผลอย่างมาก

เมื่อเทียบกับพื้นที่ที่ยังไม่ได้ระบายน้ำ พื้นที่ที่ระบายออกไปแล้วสูญเสียพรุที่สะสมไปเกือบ 500 ปี เธอกล่าว (เธอคำนวณตัวเลขจากปริมาณที่เผาไหม้และอัตราที่พีทสะสม) นั่นคือคาร์บอนที่ถูกล็อคออกไปอีก 500 ปีซึ่งถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์

อนาคตของการทำฟาร์ม
อเล็กซานเดอร์ คอบบ์ นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมจาก Singapore-MIT Alliance for Research and Technology กล่าวว่า การระบายดินพร้อมทั้งเทคนิคการ “เฉือนและเผา” เพื่อล้างพื้นที่เพื่อการเกษตรเป็นสาเหตุหลักที่พื้นที่พรุเขตร้อนกำลังถูกไฟไหม้ เพื่อให้มีที่ว่างสำหรับสวนปาล์มน้ำมันและพืชผลอื่นๆ บริษัทต่างๆ จะรื้อถอนต้นไม้ที่มีอยู่ (แหล่งที่มาของพีทในอนาคต) และระบายน้ำเพื่อทำให้ดินแห้ง

ในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์ 139 คนได้ลงนามในจดหมายถึงบรรณาธิการในGlobal Change Biology โดยโต้แย้งว่าการระบายพื้นที่พรุเขตร้อนเพื่อการเกษตรนั้นไม่ยั่งยืน นักวิจัยเขียนว่า การปฏิเสธผลกระทบที่การเกษตรมีต่อภูมิประเทศเหล่านี้จะมีผลกระทบในระยะยาว เช่น การเกิดเพลิงไหม้ที่บ่อยขึ้นและทำลายล้างมากขึ้น

ขณะนี้ อินโดนีเซียกำลังดำเนินการฟื้นฟูพื้นที่พรุ มันไม่ง่ายเหมือนการห้ามปลูกพืชในพื้นที่ที่มีพรุ ซูซาน เพจ ผู้เชี่ยวชาญด้านบึงเขตร้อนจากมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ในอังกฤษและหนึ่งในผู้ลงนามในจดหมายกล่าวว่าในประเทศเกาะที่มีประชากรหนาแน่น พื้นที่มีราคาแพงและผู้คนยังคงต้องการกิน การแก้ปัญหาอาจต้องค้นหาพืชผลที่สามารถเติบโตได้ในดินที่มีความชื้นสูง เพื่อไม่ให้ต้องระบายน้ำทิ้ง แต่การแก้ปัญหายังอีกยาวไกล

“การสนับสนุนทางเศรษฐกิจจำนวนมากสำหรับพืชทางเลือกยังไม่มีอยู่จริง” เพจกล่าว “เราอยู่ในขั้นที่รู้ว่าเราต้องการพืชผล แต่ไม่มีรายชื่อพันธุ์ที่เหมาะสม”

แม้แต่ในสถานที่ที่พื้นที่พรุได้รับการปกป้องจากเกษตรกรรม ก็ยังมีภัยคุกคามอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ คอบบ์และเพื่อนร่วมงานใช้เวลาหลายเดือนเพื่อค้นหาวิธีการทุบต้นไม้ที่หนาแน่นด้วยรากที่สูงเท่ากับมนุษย์เพื่อเข้าถึงพื้นที่พรุที่หายากและไม่มีใครแตะต้องในบรูไน ซึ่งเป็นประเทศเล็กๆ ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มั่งคั่งซึ่งคอบบ์กล่าวว่าการปกป้องพื้นที่พรุในบรูไนมีความกระตือรือร้นมากกว่า ประเทศเพื่อนบ้าน นักวิจัยได้นำอุปกรณ์ตรวจวัดลงไปในดินเพื่อกำหนดความลึกของพีทและความชื้นของดิน ด้วยข้อมูลเหล่านี้ ทีมงานได้สร้างแบบจำลองของวิธีที่ปริมาณน้ำฝนส่งผลต่อปริมาณของพีทที่สามารถสร้างขึ้นในสถานที่ใด ๆ ก็ได้ ซึ่งเผยแพร่เมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมาในProceedings of the National Academy of Sciences

ข้อสรุป: ควบคู่ไปกับปริมาณน้ำฝนทั้งหมด ระยะเวลาของปริมาณน้ำฝนนั้นมีความสำคัญ หากปริมาณน้ำฝนไม่สม่ำเสมอมากขึ้น ตามที่คาดการณ์ไว้ในอนาคต “ด้วยปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยเท่าเดิม พื้นที่พรุสามารถรองรับพรุได้น้อยลง” คอบบ์กล่าว

พื้นที่พรุในที่เย็นต้องเผชิญกับความท้าทายในสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ในละติจูดทางตอนเหนือ รวมทั้งอาร์กติก พีทถูกฝังอยู่ในดินเยือกแข็งเป็นเวลานานหลายศตวรรษ ภาวะโลกร้อนในแถบอาร์กติกกำลังเผยให้เห็นพีทนั้น เพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดไฟไหม้ขึ้นอีกครั้ง

ไฟไหม้กรีนแลนด์เมื่อฤดูร้อนปีที่แล้วเป็นตัวอย่างหนึ่ง เมื่อ McCarty เห็นสิ่งที่เธอคิดว่าเป็นไฟ เธอจึงโพสต์ข้อมูลดาวเทียมบน Twitter ในช่วงหลายสัปดาห์ที่จะมาถึง เธอและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้ตรวจดูเพลิงไหม้หลายครั้งในแต่ละวัน ทำให้เชื่อว่าควันนั้นมาจากถ่านหินพรุ

ประการหนึ่ง มีพืชผักน้อยมากในภูมิภาคที่สามารถให้เชื้อเพลิงได้ พีทในดินเป็นหนึ่งในไม่กี่ตัวเลือก นอกจากนี้ ไฟยังลุกลามเป็นเวลาหลายสัปดาห์ แต่แทบไม่เดินทาง นั่นเป็นลักษณะเฉพาะของไฟพรุ McCarty กล่าว หากไฟไม่เคลื่อนที่ แสดงว่ากำลังคุกรุ่นอยู่ โดยค่อยๆ ลุกไหม้ผ่านอินทรียวัตถุหนาแน่นด้วยควันจำนวนมากและมีเปลวไฟน้อยที่สุด

Guillermo Rein นักวิทยาศาสตร์ด้านอัคคีภัยที่ Imperial College London กล่าว นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้สำรวจพื้นที่ที่เกิดเพลิงไหม้ในกรีนแลนด์ด้วยตนเอง แต่เขาเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่พยายามจะจัดสำรวจพื้นที่ห่างไกล เพื่อศึกษาดินและยืนยันว่าพีทเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของไฟ

พีทอาร์กติกมีสิ่งที่ Rein เรียกว่า “การติดไฟที่อยู่เฉยๆ” นั่นคือเมื่อถูกแช่แข็งจะปลอดภัย แต่ถ้าชั้นดินเยือกแข็งเริ่มละลาย แหล่งกักเก็บคาร์บอนที่ฝังไว้ยาวเหล่านี้จะสัมผัสกับอากาศและเสี่ยงต่อการเผาไหม้ในทันใด

มันจะเป็นเรื่องง่ายที่จะยกเลิกไฟในกรีนแลนด์เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งเดียวซึ่งเป็นความบังเอิญ แต่จริงๆ แล้ว มันก็แค่แมทช์เดียวในกล่องทั้งหมด ไฟป่าพรุได้รับการบันทึกในอลาสก้าและไซบีเรียตลอดจนทั่วแคนาดา หลักฐานบ่งชี้ว่าไฟในลักษณะนี้จะกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น การ์ดรายงานอาร์กติกประจำปีของ National Oceanic and Atmospheric Administration ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 12 ธันวาคม แสดงให้เห็นว่าอากาศที่ระดับพื้นดินในแถบอาร์กติกอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นสองเท่าของอุณหภูมิอากาศพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลก ภายในสิ้นศตวรรษนี้ การปล่อยคาร์บอนจากการเผาไหม้ในแถบอาร์กติกมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเป็นสี่เท่า จากการศึกษาในปี 2559 ในจดหมายวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ การละลายของอัคคีภัยและการละลายน้ำแข็งแบบดินเยือกแข็งสามารถเริ่มวงจรป้อนกลับที่เร่งการละลายในอนาคตได้ McCarty กล่าว

ผลที่ตามมาอย่างแม่นยำในระยะยาวของการละลายดังกล่าวในร้านค้าพรุในอาร์กติกยังไม่ชัดเจน ในขณะที่พีทโผล่ออกมาจากดินเยือกแข็งที่เยือกแข็งในขั้นต้นจะแห้งและแตก แต่ในที่สุดพื้นที่ดังกล่าวอาจท่วมท้นและละลายใหม่เมื่อน้ำแข็งละลายที่อื่นตามรายงานของรายงานทางวิทยาศาสตร์ประจำ ปี 2558 แต่ถึงอย่างนั้น พีทที่แห้งก็เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ได้

ไฟป่าพรุอาร์กติกและละติจูดสูงอาจไม่ส่งผลกระทบกับผู้คนจำนวนมากในทันที เช่นเดียวกับไฟป่าพรุในเขตร้อน เพราะส่วนใหญ่ไฟไม่ได้อยู่ในจุดร้อนทางการเกษตรหรือใจกลางเมือง แต่ผลกระทบระดับโลกในแง่ของการปล่อยคาร์บอนอาจรุนแรงพอๆ กัน

นักวิจัยบางคนคาดหวังว่าเมื่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศผลักดันการเกษตรและประชากรมนุษย์ไปทางเหนือ “ผู้คนจะสัมผัสกับภูมิประเทศที่เก่าแก่เหล่านี้มากขึ้น” และรบกวนพวกเขาในลักษณะที่อาจเพิ่มความเสี่ยงจากไฟไหม้ Page กล่าว ในแคนาดา เธอกล่าวว่า “ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เราอาจเห็นพลังไฟที่คล้ายคลึงกันดังที่เราเห็นในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้” – ไฟที่ควบคุมไม่ได้ทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ต่อแหล่งกักเก็บคาร์บอนในระยะยาว

“มีการพูดคุยกันมากขึ้นในภาคเหนือเกี่ยวกับการระบายดินทางตอนเหนือ” Turetsky กล่าวเสริม “เรารู้อยู่แล้วว่าจะเกิดอะไรขึ้น” มันฝรั่งหวานถูกเลี้ยงในอเมริกาเมื่อหลายพันปีก่อน ดังนั้น นักสำรวจชาวยุโรปในศตวรรษที่ 18 จึงแปลกใจที่พบว่าชาวโพลินีเซียนปลูกพืชผลมานานหลายศตวรรษ นักมานุษยวิทยาได้ตั้งสมมติฐานว่านักเดินเรือชาวโพลินีเซียนได้นำหัวกลับจากการสํารวจไปยังทวีปอเมริกาใต้ ซึ่งเป็นระยะทางกว่า 7,500 กิโลเมตร

หลักฐานทางพันธุกรรมใหม่แทนแสดงให้เห็นว่าสารตั้งต้นตามธรรมชาติของมันฝรั่งหวานมาถึงโพลินีเซียอย่างน้อย 100, 000 ปีก่อน – นานก่อนที่มนุษย์จะอาศัยอยู่ในหมู่เกาะแปซิฟิกใต้ นักวิจัยรายงานวันที่ 12 เมษายนในCurrent Biology หากเป็นจริง อาจท้าทายความคิดที่ว่านักเดินเรือชาวโพลินีเซียนไปถึงทวีปอเมริการาวศตวรรษที่ 12

สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยได้วิเคราะห์ DNA ของตัวอย่าง 199 ตัวอย่างที่นำมาจากมันเทศ ( Ipomoea batatas ) และ 38 สายพันธุ์จากญาติในป่าของมัน Tom Carruthers นักพันธุศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กล่าวว่า เป้าหมายคือการ “ทำความเข้าใจต้นกำเนิดของมันเทศ เมื่อมันเกิดขึ้น มันเกิดขึ้นที่ใด และมันเกิดขึ้นได้อย่างไร”

Carruthers และเพื่อนร่วมงานของเขายืนยันการวิจัยก่อนหน้านี้ว่าญาติสนิทที่สุดของมันเทศคือIpomoea trifida ที่ออกดอก ซึ่งคล้ายกับผักบุ้ง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่ามันเทศมีต้นกำเนิดมาจากI. trifidaอย่างน้อย 800,000 ปีก่อน และต่อมาได้ผสมพันธุ์กับI. trifida นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่เก็บรักษาไว้จากการเดินทางไปยังแปซิฟิกใต้ของกัปตันเจมส์ คุกในปี ค.ศ. 1769 มีความแตกต่างทางพันธุกรรมจากมันเทศในอเมริกาใต้

นักวิจัยได้คำนวณอัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของพืช โดยระบุว่ามันเทศโพลินีเซียนแตกต่างจากลูกพี่ลูกน้องในอเมริกาใต้อย่างน้อย 100,000 ปีก่อน นั่นแสดงให้เห็นว่าพืชหรือเมล็ดพืชอพยพข้ามมหาสมุทรด้วยตัวมันเอง อาจจะเป็นทางลม น้ำ หรือนก แบบอย่างมีอยู่ผู้เขียนทราบ Ipomoeaอีก 2 สายพันธุ์ได้ข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกเมื่อประมาณหนึ่งล้านปีก่อน — ในกรณีหนึ่งไปยังฮาวาย และไปยังเกาะต่างๆ จากโพลินีเซียถึงมาดากัสการ์ในอีกทางหนึ่ง

นักมานุษยวิทยาทางชีววิทยา Lisa Matisoo-Smith จาก University of Otago ในนิวซีแลนด์กล่าวว่า “มันอาจจะเป็นความจริง” แต่เธอและนักวิจัยคนอื่นๆ ยังคงสงสัยเกี่ยวกับการค้นพบนี้ ในบรรดาประเด็นต่างๆ การวิเคราะห์เกี่ยวข้องกับตัวอย่างทางประวัติศาสตร์เพียงตัวอย่างเดียว นั่นไม่ได้ให้ “ข้อมูลเพียงพอที่จะปฏิเสธข้อโต้แย้งของการขนส่งโดยมนุษย์” Matisoo-Smith กล่าว และไม่น่าเป็นไปได้ที่I. batataจะได้รับการเลี้ยงดูอย่างอิสระในสถานที่ต่างๆ และดูเหมือนนักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ Caroline Roullier ที่ CNRS ในมงต์เปลลิเย่ร์ ประเทศฝรั่งเศส และคนอื่นๆ โต้แย้งกัน

พันธุศาสตร์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของปริศนามันเทศ ข้อมูลทางโบราณคดี มานุษยวิทยา ประวัติศาสตร์ และข้อมูลอื่น ๆ ทั้งหมดต้องได้รับการพิจารณา Roullier กล่าว ตัวอย่างเช่น คำภาษาโปลินีเซียสำหรับหัว “kuumala” คล้ายกับคำ Quechuan ของชาวแอนเดียนมาก “kumara” นักมานุษยวิทยา Seth Quintus จากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa กล่าวว่าหลักฐานทางภาษาศาสตร์ของมนุษย์ที่แนะนำมันฝรั่งหวานสู่มหาสมุทรแปซิฟิกใต้เป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่ง

การศึกษาใหม่ทิ้ง “คำถามมากมายที่ยังไม่ได้รับคำตอบ” Quintus กล่าว และไม่ได้เปลี่ยนความสำเร็จของนักเดินเรือชาวโพลินีเซียน เขากล่าว “พวกเขายิ่งใหญ่ที่สุดในโลกในขณะนั้น”

อนุภาคนาโนสังเคราะห์ที่ใช้ในการต่อสู้กับโรคมะเร็งยังสามารถรักษาพืชที่ป่วยได้

อนุภาคที่เรียกว่า liposomes สมัคร SBOBET เป็นถุงทรงกลมขนาดนาโนที่สามารถส่งยาไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย ( SN: 12/16/06, p. 398 ) ตอนนี้นักวิจัยได้เติมสารอาหารที่ให้ปุ๋ยแก่แพ็คเกจดูแลเล็ก ๆ เหล่านี้แล้ว ไลโปโซมชนิดใหม่นี้ ซึ่งอธิบายไว้ในรายงานทางวิทยาศาสตร์ เมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม ว่าสามารถซึมเข้าสู่ใบพืชได้ง่ายกว่าสารอาหารเปล่า ซึ่งช่วยให้อนุภาคนาโนสามารถให้พืชที่ขาดสารอาหารมีศักยภาพมากกว่าโมเลกุลที่ลอยได้อิสระในการฉีดพ่นสารอาหารธรรมดา

การขาดแคลนอาจเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะกับผู้หญิงและเด็ก

3 September 2022, 2:52 am

สังกะสีน้อยเกินไปทำให้สตรีมีครรภ์เสี่ยงต่อการคลอดก่อนกำหนด และอาจทำให้เด็กมีน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นและเติบโตได้ไม่ดี ระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงต้องการสังกะสีที่เพียงพอ และผู้เชี่ยวชาญด้านสาธารณสุขกล่าวโทษเด็กที่เสียชีวิต 100,000 คนต่อปี เนื่องมาจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่อ่อนแอจากสังกะสีที่ขี้เหนียวจนเด็กไม่สามารถต่อสู้กับโรคปอดบวมหรือท้องร่วงได้

ปศุสัตว์อาจต้องต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการของพืช จะมีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง CO 2อุณหภูมิและน้ำ ซึ่งเรายังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ Jerry Hatfield กล่าว เขาเป็นนักสรีรวิทยาพืชที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติเพื่อการเกษตรและสิ่งแวดล้อมของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ในเมืองเอมส์ รัฐไอโอวา หลักฐานที่ดีที่สุดบางส่วนสำหรับผลกระทบของการเพิ่ม CO 2มาจากการทดลอง FACE ในหญ้าในทุ่งกว้าง เขากล่าว การ เพิ่มขึ้นของ CO 2กระตุ้นการเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ทำให้ความสามารถของหญ้าในการดูดซับไนโตรเจนลดลง หญ้าที่ขาดไนโตรเจนไม่มีวัตถุดิบสำหรับปริมาณโปรตีนตามปกติของอาหารสัตว์

วิธีการที่ CO 2 ที่พุ่งสูงขึ้น ทำให้ปริมาณสารอาหารลดลงยังคงอยู่ภายใต้การอภิปราย สมมติฐานที่มีอยู่คือ คาร์บอนส่วนเกินในชั้นบรรยากาศทำให้พืชมีคาร์โบไฮเดรตเป็นจำนวนมาก ในแง่หนึ่งจะเจือจางทุกอย่างที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต รวมทั้งธาตุอาหารรองจากพืชด้วย

ไม่เป็นเช่นนั้น นักสรีรวิทยาพืช Arnold Bloom จาก University of California, Davis ผู้เขียนร่วมของบทความในNature ปี 2014 กล่าว ผลการทดลองที่หลากหลายแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าสารอาหารส่วนใหญ่จะลดลง แต่บางชนิดก็ไม่ลดลงและบางชนิดก็เพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งไม่เข้ากับรูปแบบทั่วไปของความเข้มข้น “เจือจาง” ที่ต่ำ ความเข้มข้นของสารที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตต่างๆ ที่กระจัดกระจายไปทั่ว

เมื่อความเข้มข้นของสารอาหารลดลง ผู้คนอาจแก้ปัญหาได้ด้วยการรับประทานอาหารมากขึ้น แต่อาจจะไม่มีอีกแล้ว การศึกษาในช่วงแรก ๆ ทำให้เกิดความหวังว่า CO 2 ที่เพิ่มขึ้น อาจทำให้เครื่องจักรดักจับคาร์บอนของพืชมีวัตถุดิบเพิ่มเติมสำหรับการกระตุ้นการเติบโตและผลผลิตโบนันซ่า แต่การเติบโตอย่างยั่งยืนตอนนี้ดูเข้าใจยาก การทดลองที่ติดตามการเจริญเติบโตในช่วงหลายปีที่ผ่านมาแนะนำว่าพืชอาจไม่รองรับกระแสไฟกระชากในช่วงเริ่มต้น และการคาดการณ์เชิงทฤษฎีที่สร้างรายละเอียดที่ไม่เป็นรอง เช่น ศัตรูพืชและแหล่งน้ำไม่สนับสนุน รายงานปี 2014 จากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศระบุว่าผลผลิตพืชผลมีแนวโน้มลดลงมากกว่าที่เพิ่มสูงขึ้น และเกษตรกรรมจะต้องเปลี่ยนเพื่อพยายามชดเชย

“ความต้องการอาหารทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้นกว่าที่เคยเป็นมาในประวัติศาสตร์ของมนุษย์” ไมเออร์สกล่าวในแอตแลนต้า ในอีก 40 ปี การเกษตรจะต้องผลิตอาหารมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ในปัจจุบัน เพื่อรักษาไว้แม้ว่าประชากรโลกจะเพิ่มขึ้นหลายพันล้านคน ทว่าในช่วงเวลาแห่งความต้องการที่เพิ่มขึ้น กิจกรรมของมนุษย์กำลังเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในลักษณะที่อาจทำให้การทำฟาร์มเป็นเรื่องที่ท้าทายยิ่งขึ้นไปอีก

นักวิจัยเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็นข่าวดีสำหรับศัตรูพืชที่ต้องการแทะเล็มพืชดัดแปลงพันธุกรรม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูล 21 ปีจากทุ่งข้าวโพดในรัฐแมรี่แลนด์ และแนะนำว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจช่วยให้ไส้เดือนข้าวโพด ( Helicoverpa zea ) พัฒนาความต้านทานได้เร็วขึ้นต่อการปกป้องพืชผลที่มีอยู่แล้วในพันธุกรรมอย่างแพร่หลาย

ข้าวโพดเชิงพาณิชย์บางชนิดได้รับการออกแบบด้วยยีนสำหรับสารพิษที่ยืมมาจากแบคทีเรียบาซิลลัส ทู รินเจียนซิ ส หรือที่รู้จักกันในชื่อ บีที ซึ่งฆ่าพยาธิในหูเมื่อพวกมันกินพืชผล ในพื้นที่ที่มีพื้นที่เพาะปลูกข้าวโพด Bt จำนวนมาก พืชที่ได้รับการปกป้องโดยโปรตีน Bt Cry1Ab จะได้รับความเสียหายจากไส้เดือนฝอยมากขึ้นเมื่อฤดูร้อนอบอุ่นขึ้นทีมงานรายงานในวันที่ 7 มิถุนายนในRoyal Society Open Science

แนวคิดนี้เป็นไปได้ Bruce Tabashnik จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนกล่าว เขาไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ แต่เป็นเวลาหลายปีที่ศึกษาแมลงที่พัฒนาความต้านทาน Bt.

ไม่ชัดเจนว่าเหตุใดจึงเกิดความเสียหายขึ้นเมื่ออุณหภูมิอุ่นขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจทำให้พืชเครียดและบ่อนทำลายการป้องกันของพวกมัน นอกจากนี้ แมลงยังอาศัยสภาพแวดล้อมของพวกมันในการให้ความอบอุ่นหรือความเย็น ดังนั้นอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจึงสร้างความแตกต่างอย่างมากในชีวิตของพวกมัน Dilip Venugopal นักนิเวศวิทยาประยุกต์ที่ทำงานในฐานะเพื่อนนโยบายของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว จนถึง Bt อาจทำได้เร็วกว่าเมื่อสภาพอากาศร้อนขึ้น เช่น ปล่อยให้พวกมันบีบคนรุ่นพิเศษเป็นปี และทำให้พยาธิในหูมีโอกาสรอดชีวิตในฤดูหนาวได้ดีขึ้น หรือแมลงที่ถูกเร่งด้วยความร้อนอาจพบว่าการเผาผลาญสารพิษง่ายขึ้น

ชุดข้อมูลในการศึกษาครั้งใหม่นี้มีรายละเอียดและช่วงเวลาที่ผิดปกติ โดยมาจากการตรวจสอบทุ่งนาเป็นเวลาหลายปีโดยผู้เขียนร่วม Galen Dively จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์ค อย่างไรก็ตาม ความเชื่อมโยงระหว่างการต้านทานศัตรูพืชกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ ณ จุดนี้ Venugopal เตือน และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงว่าภาวะโลกร้อนส่งผลต่อศัตรูพืชอย่างไร

แมลงเม่าที่กินกะหล่ำปลีที่ดัดแปลงพันธุกรรมให้เป็นนักฆ่าหญิงที่แท้จริงอาจบินหนีไปทางเหนือของรัฐนิวยอร์กในไม่ช้า เมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม กระทรวงเกษตรสหรัฐตกลงทำการทดลองกลางแจ้งขนาดเล็กของผีเสื้อกลางคืน GM ( Plutella xylostella ) ซึ่งหน่วยงานกล่าวว่าไม่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม

แมลงเม่าตัวผู้เหล่านี้มียีนที่ฆ่าลูกหลานของตัวเมียก่อนที่จะโตเต็มที่ การมีตัวเมียที่พร้อมสำหรับการผสมพันธุ์น้อยลงจะทำให้จำนวนมอดโดยรวมลดลง ดังนั้นการปล่อยผีเสื้อกลางคืนตัวผู้ที่ดัดแปลงในทุ่งพืชผลในทางทฤษฎีจะงับการระบาดและลดการใช้ยาฆ่าแมลง

มีพื้นเพมาจากยุโรปผีเสื้อกลางคืนแบบไดมอนด์แบ็คมีเนื้อที่พอประมาณ: พวกมันเป็นศัตรูพืชที่รุกรานและต้านทานยาฆ่าแมลง ตัวหนอนจะเคี้ยวอาหารผ่านดอกกะหล่ำ กะหล่ำปลี บร็อคโคลี่ และ พืช ตระกูล Brassica อื่นๆ ในอเมริกา เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์

หลังจากเสร็จสิ้นการทดลองในห้องปฏิบัติการและในกรงที่ประสบความสำเร็จ Tony Shelton นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัย Cornell และเพื่อนร่วมงานได้วางแผนที่จะปล่อยผีเสื้อกลางคืนบนพื้นที่ 10 เอเคอร์ของBrassicaที่สถานีทดลองทางการเกษตรแห่งรัฐนิวยอร์กในเจนีวา ทีมงานมีสิทธิ์ที่จะปล่อยแมลงเม่าครั้งละ 10,000 ตัว และมากถึง 30,000 ตัวต่อสัปดาห์

สายพันธุ์ GM นี้มาจาก Oxitec ซึ่งเป็นบริษัทเดียวกับที่อยู่เบื้องหลังปัญหายุงดัดแปลงพันธุกรรมที่เสนอให้ปล่อยในฟลอริดา ( SN Online: 8/5/16 ) กลุ่ม เกษตรกรรมและสิ่งแวดล้อมหลายกลุ่มคัดค้านการทดลองมอดด้วย แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นแมลงเม่าดัดแปลงพันธุกรรมตัวแรกที่ปล่อยออกมาพร้อมกับยีนที่เรียกว่ายีนที่ทำให้ผู้หญิงตายได้ แต่ก็ไม่ใช่ผีเสื้อกลางคืนดัดแปลงพันธุกรรมตัวแรกที่ออกในสหรัฐอเมริกา ในปี 2009 นักวิจัยในรัฐแอริโซนาได้ทดสอบหนอนผีเสื้อสีชมพูพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งคุกคามทุ่งฝ้าย

ไทม์ไลน์ที่แน่นอนของการทดลองใช้ยังคงอยู่ในอากาศ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติจากกระทรวงการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมแห่งรัฐนิวยอร์กก่อนที่จะดำเนินการต่อไป

นักข่าว Maryn McKenna เปิดBig Chickenโดยหยอกล้อรับรสของเราด้วยคำอธิบายของไก่ย่างฉ่ำๆ ที่เธอซื้อมาจากตลาดกลางแจ้งในปารีส นกเหล่านี้ไม่มีรสชาติเหมือนไก่ที่รสชาติกลมกล่อม มีจำหน่ายที่ร้านขายของชำในสหรัฐฯ เนื้อนี้มีรสเหมือนดิน เขียวชอุ่ม รสสัตว์ จากฉากโอ้อวดยุโรปที่ยั่วเย้านี้ McKenna โจมตีเราด้วยความแตกต่างที่น่าสะอิดสะเอียน – นักวิทยาศาสตร์ไล่ตามการระบาดของการติดเชื้อ Salmonella ที่ดื้อยา ในมนุษย์และไก่ที่ป่วยอาศัยอยู่ในสภาพที่แออัดและไม่เคยเห็นแสงสว่างของวัน

McKenna โต้แย้งว่ายาปฏิชีวนะเป็นรากเหง้าของฝันร้ายทั้งสอง เธอดึงความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการระบาดที่เกิดจากอาหารอันรุนแรงหลายครั้งกับอุตสาหกรรมการผลิตไก่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไปได้ด้วยการใช้ยาอย่างหนัก การพึ่งพายาปฏิชีวนะนั้นยังกระตุ้นให้แบคทีเรียดื้อยาเพิ่มขึ้นอีกด้วย อันที่จริง การใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไปในปศุสัตว์เป็นตัวขับเคลื่อนการดื้อยาที่ใหญ่กว่าการใช้ยาปฏิชีวนะในคนมากเกินไป

เกษตรกรเริ่มใช้ยาหลังจากการศึกษาในปี 1940 พบว่ายาปฏิชีวนะช่วยเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ สำหรับไก่ นั่นหมายความว่านกมีขนาดใหญ่ขึ้นและโตเร็วขึ้นโดยใช้อาหารน้อยลง วันนี้ ไก่เนื้อมีน้ำหนักสองเท่าของเมื่อ 70 ปีก่อนในการฆ่า และมีน้ำหนักถึงครึ่งหนึ่ง เมื่อชาวนามองเห็นโอกาสในการเติบโตและบรรจุนกจำนวนมากขึ้นในโรงนา ยาก็เข้ามามีบทบาทใหม่ นั่นคือ การปกป้องสัตว์ที่แออัดจากการเจ็บป่วย

McKenna สานต่อเรื่องราวของผู้คนจริงด้วยรายละเอียดทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายอย่างชัดเจนและประวัติการกำกับดูแล หากเรื่องนี้มีวายร้าย นั่นก็คือโธมัส จูเคส ผู้ซึ่งมีเป้าหมายอันสูงส่งคือการเลี้ยงโลกด้วยโปรตีนราคาถูก ในช่วงทศวรรษที่ 50 Jukes เป็นนักวิจัยที่ Lederle Laboratories ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตยาปฏิชีวนะรายแรกๆ เขาทำการศึกษาเบื้องต้นบางส่วนเพื่อทดสอบยาเป็นตัวเร่งการเจริญเติบโต เขาเห็นสัญญาณว่าแบคทีเรียกำลังพัฒนาความต้านทาน แต่เขาไม่เห็นความเสี่ยงต่อไก่ McKenna เขียน Jukes ต่อต้านความพยายามในยุค 70 ในการควบคุมการใช้ยาปฏิชีวนะในปศุสัตว์ และจนกระทั่งเขาเสียชีวิตในปี 2542 ปฏิเสธที่จะรับทราบข้อเสียใด ๆ

นอกเหนือจากการทำโปรไฟล์เกษตรกรที่เปิดรับอุตสาหกรรมแล้ว McKenna ยังแนะนำผู้ที่หันหลังให้ยาปฏิชีวนะ เกษตรกรเหล่านี้ รวมทั้งอีกจำนวนมากในสหรัฐอเมริกา เรียนรู้ที่จะเลี้ยงไก่ที่ปลอดยา โดยหลักแล้วการกลับไปสู่วิถีเดิม คือปล่อยให้ไก่เดินเตร่ทั้งวันทั้งคืน จิกตัวด้วงบนพื้น ฟาร์มบางแห่งในเนเธอร์แลนด์สามารถเพิ่มจำนวนไก่ในอุตสาหกรรมโดยไม่ต้องใช้ยาปฏิชีวนะ

เรื่องราวของ McKenna เกือบจะจบลงอย่างมีความสุข ในปี 2014 ร้านอาหารฟาสต์ฟู้ด Chick-fil-A ประกาศว่าภายในห้าปีจะหยุดให้บริการไก่ที่เลี้ยงด้วยยาปฏิชีวนะ ผู้ผลิตไก่ เช่นเดียวกับ McDonald’s, Subway, Costco และ Walmart ต่างก็ปฏิบัติตาม

แต่เรายังไม่ออกจากป่า McKenna เตือน เธอเปรียบการดื้อยาปฏิชีวนะต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยเรียกมันว่า “ภัยคุกคามที่ท่วมท้น สร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายทศวรรษโดยการตัดสินใจของแต่ละคนนับล้านและเสริมด้วยการกระทำของอุตสาหกรรม” หนังสือเล่มนี้อาจไม่ทำให้คุณเลิกกินไก่ แต่คุณอาจจะมองหานกที่เลี้ยงอย่างยั่งยืนมาวางบนโต๊ะอาหารค่ำ

ซื้อ B ig Chicken จาก Amazon.com Science News เป็นผู้มีส่วนร่วมในโปรแกรม Amazon Services LLC Associates โปรดดูคำถามที่พบบ่อย ของเรา สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

“พวกเขาสามารถรวมข้อมูลและตัดสินใจที่สอดคล้องกันได้โดยไม่ต้องใช้ระบบประสาท โดยไม่ต้องใช้สมอง” เขาชี้ให้เห็น นอกจากนี้ พืชสามารถหาน้ำได้โดยไม่ต้องมองเห็นหรือสัมผัส อย่างไรก็ตาม สำหรับพวกเราหลายๆ คน สนามหญ้า สลัด และกระถางบนขอบหน้าต่างที่มีแสงแดดส่องถึงทำให้ต้นไม้ดูคุ้นเคยจนเรามองไม่เห็นความแปลกใหม่ของต้นไม้

“เรากำลังออกค้นหาระบบสุริยะและกาแล็กซี่เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก” Dinneny วัย 39 ปีกล่าว “และเรามีมนุษย์ต่างดาวอยู่บนดาวของเราเอง” ความตื่นเต้นในการค้นพบวิธีที่แปลกใหม่ของพืชทำให้ Dinneny สำรวจว่ารากค้นหาน้ำอย่างไร กลุ่มวิจัยของเขาที่ห้องปฏิบัติการ Carnegie Institution for Science ในสแตนฟอร์ด แคลิฟอร์เนีย “ทำงานด้วยความอยากรู้อยากเห็น” เขากล่าว

งานของเขาอาจมีความมั่นคงด้านอาหารในทางปฏิบัติและผลกระทบทางภูมิรัฐศาสตร์ Dinneny หลงใหลเกี่ยวกับเหตุผลระดับโมเลกุลและวิธีการควบคุมการเจริญเติบโตของพืช จากภูมิหลังในการพัฒนาพืชขั้นพื้นฐาน เขาได้เปลี่ยนไปสู่คำถามเกี่ยวกับความเครียดจากสิ่งแวดล้อม คำถามเหล่านี้มีความสำคัญใน “วิกฤตครั้งใหญ่ที่เราเผชิญในฐานะสายพันธุ์” Jonathan Lynch นักชีววิทยาด้านรากที่ Penn State และ University of Nottingham ในอังกฤษกล่าว การรู้วิธีปลูกพืชในสภาพแวดล้อมที่เสื่อมโทรมจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะมีความสำคัญต่อการให้อาหารแก่ประชากรมนุษย์ที่ระเบิด

Lynch เรียก Dinneny ว่า “หนึ่งในตัวละครในช่วงเปลี่ยนผ่านเหล่านี้ ซึ่งสำคัญมากในด้านวิทยาศาสตร์” เขาสร้างสะพานเชื่อมระหว่างนักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่บริสุทธิ์และนักชีววิทยาพืชทางการเกษตรมากกว่า “คนอย่างฉันที่คิดถึงพืชที่เฉพาะเจาะจง” ลินช์กล่าว ทั้งสองกลุ่มไม่ค่อยปะปนกันและมุ่งเน้นไปที่เป้าหมายและลำดับความสำคัญที่แตกต่างกัน Lynch กล่าว เขาจำการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการพัฒนาพืชและความเครียดจากภัยแล้งในปี 2015 ที่ Dinneny ช่วยจัดระเบียบ: “ผู้คนยืนขึ้นและตะโกน”

เพื่อเพิ่มความสมจริงทางการเกษตรให้กับการวิจัยรากของโมเลกุล Dinneny และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาทางเลือกใหม่ให้กับต้นกล้าทั่วไปในจานเพาะเชื้อ ระบบนี้เรียกว่า GLO-Roots ทำให้มองเห็นรากในดินได้ง่ายขึ้น รากพืชถูกกระตุ้นให้เรืองแสงกระจายในดินบางๆ ระหว่างแผ่นใสสองแผ่น ทอผ่านช่องอากาศ แม่น้ำขนาดเล็ก และสิ่งสกปรกจำนวนมาก การวิเคราะห์ภาพด้วยคอมพิวเตอร์จะติดตามตำแหน่งที่เนื้อเยื่อรากเรืองแสงเมื่อยีนต่างๆ เปิดใช้งานในหอดูดาวใต้ดินที่ส่องประกายระยิบระยับ ทำให้นักวิจัยได้ทราบว่ารากตรวจพบและตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้อย่างไร

Dinneny และเพื่อนร่วมงานพบว่าการใช้ micro-CT scan ของรากในดินคือการดึงกิ่งข้างออกเพื่อค้นหาน้ำกลายเป็นเรื่องในท้องถิ่น การวิเคราะห์ฮอร์โมนแสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อสามารถรับรู้ความแตกต่างของน้ำได้ในระดับไมโครมิเตอร์เท่านั้น ทีมอธิบายการพัฒนาพื้นฐานของสิ่งที่ Dinneny เรียกว่า “hydropatterning”ในปี 2014 ใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences

“ตัวฉันและคนอื่นๆ ได้ศึกษารากเหง้าด้านข้างมาหลายปีแล้ว” Malcolm Bennett จาก University of Nottingham ผู้ให้ความร่วมมือในการศึกษากล่าว เป็นที่คุ้นเคยที่จะเห็นต้นอ่อนสร้างรากโดยส่วนใหญ่อยู่ด้านที่เปียก แต่ Dinneny คิดว่าจะถามว่าเกิดอะไรขึ้นกันแน่

ตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังสำรวจลึกลงไปในกลไกเซลลูลาร์ในที่ทำงาน เซลล์แต่ละเซลล์ในรากจำเป็นต้องขยายเพื่อตรวจจับน้ำเขาและนีล อี. ร็อบบินส์ที่ 2 ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของคาร์เนกีเสนอทางออนไลน์ในเดือนมกราคมที่ bioRxiv.org

ภาพตัดขวางของรากข้าว
การแตกแขนงภาพตัดขวางของรากข้าวทำให้เกิดกิ่งที่โผล่ออกมาเพื่อค้นหาน้ำ เป็นเพียงหนึ่งในตัวเลือกเล็กๆ น้อยๆ หลายทิศทางที่จะตัดสินว่าพืชสามารถหาสิ่งที่ต้องการเพื่อความอยู่รอดได้หรือไม่
ปูจา อัครวาล
พืชมีความแตกต่างจากสัตว์มีกระดูกสันหลังอย่างมาก ซึ่งพัฒนาในขณะที่มีเกราะกำบังในมดลูกหรือไข่ การแตกกิ่งก้านตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นภายนอก มุ่งไปยังอ่างเก็บน้ำที่ดำรงชีวิต

ในอีกโลกหนึ่ง Dinneny กล่าวว่างานของเขาอาจเป็นการทำอาหารพืชแทนที่จะศึกษาพวกมัน เขาสามารถ “ทำหม้อที่ใจร้าย” และสนุกกับความท้าทายในยามค่ำคืนในการเตรียมอาหารที่ลูกๆ ทั้งสามของเขา “หาของกินได้” การทำอาหารของปู่ของเขาในปี 1950 ที่รีสอร์ทแห่งหนึ่งในเมือง Acapulco ประเทศเม็กซิโก สร้างความประทับใจให้กับผู้มาเยี่ยมที่จ้างปู่ย่าตายายของเขาเป็นแม่ครัวและแม่บ้าน นั่นหมายถึงการย้ายไปแคลิฟอร์เนียตอนใต้ และในที่สุดก็ได้รับตำแหน่งพ่อครัวให้กับคุณปู่ในร้านอาหารในลอสแองเจลิส

Dinneny ใช้เวลาส่วนใหญ่ในวัยเด็กของเขาใน San Fernando Valley ของแคลิฟอร์เนีย “ผมไม่ได้ถูกติดตามว่าจะทำอะไรที่ยอดเยี่ยมเลย” เขากล่าวถึงสมัยเรียนของเขา “ฉันถูกจัดให้อยู่ในชั้นเรียนที่ไม่ท้าทายเป็นพิเศษ” แม้ว่าในชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 เขาเข้าเรียนวิชาชีววิทยาการจัดตำแหน่งขั้นสูงและยังคงจำช่วงเวลาสำคัญที่ครูของเขาถามเกี่ยวกับพันธะเคมีในดีเอ็นเอ “ฉันเป็นคนเดียวที่ยกมือขึ้น” คำตอบ: พันธะฟอสโฟไดสเตอร์ “ทุกคนมองไปรอบ ๆ ห้องด้วยความสงสัยว่าใครจะรู้จักข้อเท็จจริงนั้นได้” เขากล่าว

เขาแปลกใจตัวเองและเริ่มตระหนักว่าเขามีพรสวรรค์ในการทำความเข้าใจชีววิทยา เขาเกลี้ยกล่อมอย่างหนักเพื่อย้ายไปเรียนในชั้นเรียนขั้นสูงและเริ่มสมัครเรียนด้วยตนเอง เขาไม่ได้มาจากครอบครัวนักวิชาการ แต่เขามีตัวอย่างที่ดีในการทำงานอย่างหนัก รวมถึงแม่เลี้ยงเดี่ยวของเขา นักบัญชีของรัฐบาล

“บ่อยครั้งที่เราหมกมุ่นอยู่กับตัวเองว่า ‘โอเค ฉันเก่งเรื่องนี้’ หรือ ‘ฉันไม่เก่งเรื่องนั้น’ หรือพวกเขากำลังทำได้ดีเพราะพวกเขาทำสิ่งนี้ได้ดีกว่าฉันโดยเนื้อแท้’” เขากล่าว “มีความสัมพันธ์ที่มหัศจรรย์ระหว่างความพยายามและความสำเร็จ” ไม่ใช่ทุกเป้าหมายที่จะสำเร็จ แต่ “คุณจะทำได้ดีกว่าที่คุณคิด”

เมื่อถึงปีสุดท้าย Dinneny เป็นนักเรียน A ตรงไปที่ University of California, Berkeley ที่นั่น วิธีการแบบองค์รวมเพื่อวิทยาศาสตร์พืชทำให้เขาหลงใหล สำหรับปริญญาเอกของเขาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก เขาได้ศึกษาพันธุศาสตร์ของการพัฒนาพืช จากนั้นจึงย้ายไปศึกษาพืชภายใต้สภาวะแวดล้อมที่กดดัน

สัตว์ทะเลลึกและการสำรวจมหาสมุทรทำให้เขาหลงใหลในวัยเด็ก แต่พืชกลับกลายเป็นว่าแปลกพอสมควร สารกำจัดศัตรูพืช Neonicotinoid ปรากฏขึ้นในน้ำผึ้งในทุกทวีปที่มีผึ้ง

การทดสอบสำรวจน้ำผึ้งระดับโลกครั้งแรกสำหรับสารกำจัดศัตรูพืชที่ได้รับนิโคตินที่ขัดแย้งกันเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าผึ้งได้รับสารเคมีอย่างกว้างขวางเพียงใด ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพของผึ้งและแมลงอื่นๆ นักวิจัยรายงานใน วารสาร Science 6 ตุลาคมว่าตัวอย่างน้ำผึ้งสามในสี่ตัวอย่างมีระดับที่สามารถวัดได้ของสารนีโอนิโคตินอยด์ทั่วไปอย่างน้อยหนึ่งในห้า

“ในระดับโลก การปนเปื้อนนั้นน่าทึ่งมาก” เอ็ดเวิร์ด มิทเชลล์ ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักชีววิทยาดินที่มหาวิทยาลัยเนอชาแตลในสวิตเซอร์แลนด์กล่าว สารกำจัดศัตรูพืชถูกใช้กับพืชหลายชนิดที่ปลูกในสภาพอากาศที่แตกต่างกัน แต่มีร่องรอยของสารเคมีปรากฏขึ้นแม้ในน้ำผึ้งจากเกาะห่างไกลที่มีการเกษตรเพียงเล็กน้อย

“ฉันเคยคิดว่านีโอนิโคตินอยด์เป็นปัญหา [ที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น] ถัดจากพืชผลเล็กๆ น้อยๆ” Amro Zayed ผู้ศึกษาเรื่องผึ้งที่มหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโตและไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าว สารกำจัดศัตรูพืชเหล่านี้ “แพร่หลายมากกว่าที่ฉันคิดไว้ก่อนหน้านี้”

Mitchell และทีมของเขารวบรวมตัวอย่างน้ำผึ้ง 198 ตัวอย่างจากทั่วโลก โดยขอให้เพื่อนและเพื่อนร่วมงานส่งน้ำผึ้งในท้องถิ่นจากประเทศบ้านเกิดหรือสถานที่พักผ่อน

การปรากฏตัวของสารกำจัดศัตรูพืชแตกต่างกันไปตามภูมิภาค โดย 86 เปอร์เซ็นต์ของตัวอย่างในอเมริกาเหนือมีสารนีโอนิโคตินอยด์ที่ใช้กันทั่วไปอย่างน้อยหนึ่งในห้าชนิดที่การศึกษานี้วัด ในขณะที่มีเพียง 57 เปอร์เซ็นต์ของตัวอย่างในอเมริกาใต้เท่านั้นที่ทำ เกือบครึ่งหนึ่งของตัวอย่างทั้งหมดทั่วโลกมีสารกำจัดศัตรูพืชมากกว่าหนึ่งประเภท หลักฐานที่แสดงว่าผึ้งมักออกหาอาหารในหลายพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากสารกำจัดศัตรูพืช ในตัวอย่างทั้งหมด ระดับสารกำจัดศัตรูพืชต่ำกว่าระดับที่กำหนดไว้ว่าปลอดภัยสำหรับการสัมผัสของมนุษย์

Neonicotinoids ได้รับความนิยมในฐานะยาฆ่าแมลงในทศวรรษ 1990 ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพวกมันมุ่งเป้าไปที่ระบบประสาทส่วนกลางของแมลงที่ทำลายพืชผล แต่ไม่มีผลเช่นเดียวกันในมนุษย์ แต่ยาฆ่าแมลงยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เนื่องจากผลการศึกษาจำนวนหนึ่งพบว่าพวกมันสามารถทำร้ายแมลงผสมเกสรและแมลงศัตรูพืชได้ ( SN: 5/16/15, หน้า 13 ) มีการโต้เถียงกันว่ายาฆ่าแมลงมีส่วนสำคัญต่อการลดลงของแมลงผสมเกสรหรือไม่ โดยเกษตรกรและผู้ผลิตยาฆ่าแมลงบางส่วนโต้แย้งว่าปัจจัยต่างๆ เช่น การสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยและการติดเชื้อปรสิต มีผลกระทบต่อประชากรผึ้งมากขึ้น งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ระบุว่าผึ้งผึ้งได้รับสารนีโอนิโคตินอยด์ในระดับ ที่ส่งผลต่อสุขภาพของแมลงในการศึกษาก่อนหน้านี้ Mitchell ระบุ

ความกังวลส่วนใหญ่เกี่ยวกับผึ้งมีศูนย์กลางอยู่ที่ผึ้งยุโรปApis melliferaซึ่งผู้คนได้แพร่กระจายไปทั่วโลกในฐานะแมลงผสมเกสร แต่แมลงผสมเกสรพื้นเมืองสามารถสัมผัสกับสารนีออนนิโคตินอยด์ได้เช่นกัน และมักจะเสี่ยงต่อผลกระทบของยาฆ่าแมลงมากกว่า เจอรัลดีน ไรท์ นักประสาทวิทยาด้านแมลงที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในนิวคาสเซิล อะพอน ไทน์ ประเทศอังกฤษ กล่าว ภมรและผึ้งเหงื่อมักจะอาศัยอยู่ในรังที่เล็กกว่าผึ้ง ดังนั้นผู้หาอาหารเพียงไม่กี่คนจึงสามารถแพร่กระจายการปนเปื้อนไปยังทั้งอาณานิคมได้เร็วยิ่งขึ้น

ในก้าวย่างสำคัญในการไล่ตามประเทศอื่นๆ ทั่วโลก สหรัฐอเมริกาได้เปิดทางสำหรับการใช้ยุงเพื่อกำจัดแมลงในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก

สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติให้ใช้ยุงลายเสือเอเชียเพศผู้ ( Aedes albopictus ) เป็น ยาฆ่าแมลง ในเขตโคลัมเบียและ 20 รัฐ รวมถึงแคลิฟอร์เนียและนิวยอร์ก MosquitoMate ในรัฐเคนตักกี้ได้รับสิทธิ์ในการขายยุงเหล่านี้ที่เรียกว่า ZAP Males ในอีกห้าปีข้างหน้าหน่วยงานประกาศเมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน

ยุงตัวผู้เหล่านี้ไม่ได้ดัดแปลงพันธุกรรม พวกมันกลับมี แบคทีเรีย Wolbachia สายพันธุ์ ที่เปลี่ยนพวกมันให้กลายเป็นพ่อที่ก่อวินาศกรรม เมื่อผสมพันธุ์กับตัวเมียป่าที่ไม่มีความเครียด ลูกก็จะตายและจำนวนประชากรจะลดลง ตัวผู้ไม่กัด ดังนั้นการปล่อยพวกมันจึงไม่ควรทำให้ขุ่นเคืองอีก

การแพร่ระบาด ของยุงที่เป็นพาหะวอลบาเชียสำหรับการควบคุมศัตรูพืชได้ดำเนินไปในประเทศอื่นๆ เช่น บราซิล แม้ว่าจะมีแบคทีเรียสายพันธุ์ที่แตกต่างกันและกลยุทธ์ที่แตกต่างกันก็ตาม

บริษัทเดียวกันนี้ยังได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพของยุงสายพันธุ์ต่างๆ อย่างAedes aegypti ที่มี Wolbachiaพ่อ มด ผู้น่าสงสาร อยู่ใกล้เมืองคีย์เวสต์ รัฐฟลอริดา (ยุงเหล่านี้ไม่มีขายในเชิงพาณิชย์) การทดสอบ “สิ้นสุดเร็วไปหน่อยเนื่องจาก [ Hurricane] Irma” Stephen Dobson จาก MosquitoMate กล่าว “แต่เราคิดว่าเรามีข้อมูลที่ดีบ้างแม้ว่าจะมีความยุ่งยากนี้ก็ตาม”

เดนเวอร์ — ผึ้งอาจเป็นแมลงผสมเกสรที่โด่งดังที่สุดในโลก แต่ผลการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าบลูเบอร์รี่ที่ผลิบานช่วยลดแมลงให้เหลือเพียงกอดอกแบบด้นสด ไม่ใช่คนไร้ประโยชน์แม้ว่า

ผู้เชี่ยวชาญด้านการผสมเกสรได้ตระหนักว่าละอองเรณูที่พบในรังของผึ้ง Apis melliferaมีเพียงเล็กน้อยจากดอกบลูเบอร์รี่นักนิเวศวิทยา George Hoffman กล่าวเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายนในการประชุมกีฏวิทยา 2017 ทว่าผู้ปลูกบลูเบอร์รี่เชิงพาณิชย์รายใหญ่นำรังผึ้งมาเลี้ยงด้วยความเชื่อที่ว่าแมลงจะช่วยแมลงผสมเกสรในป่าและเพิ่มการเก็บเกี่ยวเบอร์รี่

ไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับผึ้งที่จะเอาหัวไปปักดอกบลูเบอร์รี่รูปขวดโหล ซึ่งแคบที่ด้านบนสุดเพื่อไปดูดน้ำหวาน ผึ้งไม่ทำการเคลื่อนไหวแบบฉวัดเฉวียนที่ผึ้งตัวอื่นใช้เขย่าเกสรออกจากรูขุมขนบนอับเรณูของดอกบลูเบอร์รี่

ถึงกระนั้น ผึ้งที่เดินงุ่มง่ามมักจะได้รับละอองเกสรบลูเบอร์รี่ในร่างกายของพวกมันขณะที่พวกมันคว้าและยืดตัว บางครั้งถึงกับสะบัดขาจนบานสะพรั่ง จากการวิเคราะห์การไปเยี่ยมผึ้งมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์พบขาที่ปัดกับส่วนเพศเมียที่เปิดรับของดอกไม้ฮอฟฟ์แมน จากมหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตตในคอร์แวลลิส และละอองเรณูเกาะติดกับขาของพวกมันมากกว่าจุด เก็บเกสรทั่วๆ ไปรอบๆ หัวของผึ้ง เขาสังเกตเห็น ( SN: 9/30/17, p. 32 )

ผึ้งกำลังผสมเกสรบลูเบอร์รี่อย่างแน่นอน ฮอฟฟ์แมนสรุป แต่เขาได้เห็นพวกมันขูดเกสรบลูเบอร์รี่ลงที่ขาของพวกมันแล้วจึงไล่แมลงออกไป สิ่งของเหล่านี้ไม่ได้จบลงที่รังของมัน เขาคาดเดา เพราะด้วยเหตุผลบางอย่าง “พวกเขาไม่ชอบมัน”

มันเป็นหนึ่งในความลึกลับที่สุดในข่าวเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว คนงานผึ้งหายตัวไปอย่างรวดเร็วโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน นักวิจัยยอมรับจนถึงทุกวันนี้ ปริศนานั้นไม่เคยถูกไขทั้งหมด

และอาจจะไม่เคยเป็น ความผิดปกติของการล่มสลายของอาณานิคมหรือ CCD เมื่อมีการเรียกการสูญเสียมวลผึ้งอย่างกะทันหันได้จางหายไปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอย่างลึกลับเมื่อเริ่มต้น เป็นไปได้ที่การหายตัวไปอาจเกิดขึ้นอีกครั้ง แต่ในขณะเดียวกัน ผึ้งก็ประสบปัญหาอื่นๆ

CCD อาจถึงจุดสูงสุดประมาณปี 2550 และจางหายไปตั้งแต่นั้นมา Jeff Pettis ผู้ซึ่งอยู่ระหว่างความอยากรู้อยากเห็นระดับชาติกำลังดำเนินการห้องปฏิบัติการ Beltsville, Md. ของผึ้งสำหรับฝ่ายวิจัยของกระทรวงเกษตรสหรัฐ และห้าปีผ่านไปแล้วตั้งแต่เดนนิส แวนเอนเกลส์ดอร์ป ซึ่งศึกษาเรื่องสุขภาพผึ้งที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์ค ได้เห็น “กรณีที่น่าเชื่อถือ” ของการล่มสลายของอาณานิคม

คนเลี้ยงผึ้งยังคงรายงานบางกรณี แต่ Pettis และ vanEngelsdorp ไม่เชื่อว่ากรณีดังกล่าวเป็นความผิดปกติของการล่มสลายของอาณานิคม ซึ่งเป็นคำที่ใช้กับสิ่งที่ไม่ดีสำหรับผึ้งจำนวนมากในปัจจุบัน สำหรับผู้เชี่ยวชาญ การล่มสลายของอาณานิคมเป็นปรากฏการณ์เฉพาะ อาณานิคมที่มีสุขภาพดีอย่างเห็นได้ชัดในช่วงหลายวันหรือสองสามสัปดาห์สูญเสียแรงงานส่วนใหญ่ ในขณะที่ไข่และตัวอ่อน และบ่อยครั้งที่ราชินีเองก็ยังมีชีวิตอยู่ นอกจากนี้ ร้านขายอาหารในอาณานิคมที่พังทลายจะไม่ถูกผึ้งตัวอื่นบุกเข้าไป เนื่องจากสมบัติของอาณานิคมที่ล้มเหลวมักทำ

“ฉันคิดว่าฉันรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น” Pettis ซึ่งขณะนี้อยู่ใน Salisbury, Md. ให้คำปรึกษาด้านสุขภาพของแมลงผสมเกสร สถานการณ์ที่เขาเสนอสำหรับ CCD เช่นเดียวกับทหารผ่านศึกคนอื่น ๆ ที่มีความเกรี้ยวกราดนั้นซับซ้อนและไม่ได้ขึ้นอยู่กับฆาตกรที่แปลกใหม่คนเดียว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการทดลองใดที่พิสูจน์ได้

ตามรอยผู้ต้องสงสัย
เมื่อมองย้อนกลับไป Pettis ตระหนักว่าเขาเคยได้ยินเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเป็นกรณีเริ่มต้นของ CCD ซึ่งอธิบายว่าเป็นอาณานิคม “เพิ่งจะพังทลาย” เป็นเวลาหลายปีก่อนที่ปรากฏการณ์นี้จะกลายเป็นหัวข้อข่าว จากนั้นในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2549 David Hackenberg ผู้เลี้ยงผึ้งแห่งรัฐเพนซิลเวเนียได้ส่งอาณานิคมของเขาไปยังฟลอริดาในฤดูหนาวตามปกติ พวกเขามาถึงในสภาพที่ดี อย่างไรก็ตาม ไม่นานหลังจากนั้น อาณานิคมที่พลุกพล่านจำนวนมากได้หดตัวลงเหลือเพียงผู้พลัดหลง ทว่าไม่มีการระบาดของปรสิตที่ร้ายแรงและไม่มีศพผึ้งตายอยู่ในสายตา

“มันคือ ‘โอเค มีบางอย่างแปลก ๆ เกิดขึ้น’” เจย์ อีแวนส์ แห่งห้องทดลองผึ้งของ USDA ในเบลต์สวิลล์เล่า “มันดูเหมือน ‘ไข้หวัดใหญ่’ อะไรบางอย่างที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วอย่างน่าอัศจรรย์”

อย่างไรก็ตาม ไม่มีภัยคุกคามใดเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับทุกอาณานิคมที่ป่วย หรือเฉพาะกับอาณานิคมที่ป่วยเท่านั้น ไร Varroa, ด้วงรังขนาดเล็ก, เชื้อรา Nosema , ไวรัสปีกที่ผิดรูป, สัญญาณที่ผิดปกติของการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชเช่น – เทคนิคการคัดกรองในขณะนั้นไม่ได้ระบุรูปแบบที่ชัดเจนในความชั่วร้ายของผึ้งเหล่านี้

“ผู้คนต่างติดตามเรื่องราวนี้อย่างบ้าคลั่ง” Pettis กล่าว สภาพที่อธิบายไม่ได้ของผึ้งทำให้เกิดการระบาดของกีฏวิทยาสมัครเล่นระดับประเทศ “มีคนพูดว่า ‘ทำไมคุณไม่ทำมากขึ้นกับเจ็ต contrails?’ มี ‘การลักพาตัวคนต่างด้าว’ และความปิติ – ผึ้งถูกเรียกกลับบ้าน”

นักกีฏวิทยาถูกสื่อมวลชนไล่ล่า ไม่ต้องพูดถึงนักการเมืองที่พึ่งพาและไล่ตามผู้ประกอบการ “สำหรับฉัน สิ่งที่ทำให้คุ้มค่า” Pettis กล่าว “คือการที่ผู้คนได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณค่าของการผสมเกสรดอกไม้”

นักวิจัยของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียซึ่งระบุเชื้อก่อโรคในการระบาดของโรคลึกลับในมนุษย์ได้แก้ปัญหาดังกล่าว Ian Lipkin ไม่เคยทำงานกับผึ้งมาก่อน แต่เขาและห้องทดลองของเขาร่วมมือกับนักกีฏวิทยาและผู้เชี่ยวชาญด้านผึ้งคนอื่นๆ เพื่อค้นหาลายเซ็นทางพันธุกรรมของเชื้อโรคที่ปรากฏเฉพาะในอาณานิคมที่พังทลายเท่านั้น วิธีการค้นหาผ่านตัวอย่างจำนวนมากด้วยร่องรอยของจุลินทรีย์ในลำไส้และปรสิตแบบสุ่มที่ยุ่งเหยิงนั้นคุ้นเคยในฐานะเมทาโนมิกส์ Diana Cox-Foster ผู้ร่วมงานกันซึ่งก็คือ Penn State กล่าวว่าในขณะนั้น วิธีค้นหาเชื้อโรคนี้แปลกใหม่มาก เอกสารผลลัพธ์ใน Science ชี้ไปที่ไวรัสหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Israeli Acute Paralysis Virus หรือ IAPV ที่ปิดบังก่อนหน้านี้ ( SN: 9/8/07, p. 147 ).

การเน้นที่ IAPV ซึ่งได้รับความสนใจอย่างมากในขณะนั้น ยังไม่ดีพอ “มันไม่ได้ถูกตัดออก 100 เปอร์เซ็นต์” อีแวนส์กล่าว แต่ปัญหาหลักของคำอธิบายนั้นถูกแชร์โดยภัยคุกคามอื่นๆ ที่เสนอว่าเป็นสาเหตุเดียวของ CCD หลัง จาก พบ IAPV หรือ ที่ สันนิษฐาน ว่า เป็น ภัย อันตราย ตัว เดียว ใน ผึ้ง ป่วย ใน ที่ เดียว เขา บอก ว่า “คุณ อาจ ไป พบ ที่ เลี้ยง ผึ้ง ตัว อื่น ๆ ที่ พัง ทลาย แล้ว หา ไม่พบ หรือ อาจ พบ ได้ ใน อาณานิคม ที่ ปลอด ภัย กว่า.”

ในฐานะผู้ตรวจการเลี้ยงผึ้งในเพนซิลเวเนียในขณะนั้น vanEngelsdorp ได้เฝ้าสังเกตสัญญาณของการพังทลายในกว่า 200 ลมพิษ “เราพยายามที่จะดูมันเกิดขึ้น แต่เราทำไม่ได้” เขากล่าว ไม่มียุบ แม้แต่การค้นหาผึ้งที่ป่วยที่สุดในอาณานิคมที่ยุบตัวก็เป็นสิ่งที่ท้าทาย ผึ้งที่ถึงวาระน่าจะบินออกไปในหลายทิศทาง และนกหรือสัตว์กินของเน่าอื่นๆ มักจะพบผึ้งก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะทำได้

แก๊งนักฆ่า
ตอนนี้ Pettis มองว่าภัยพิบัติเป็นกระบวนการสองขั้นตอน Royal Online ปัจจัยกดดันต่างๆ เช่น ภาวะโภชนาการที่ไม่ดีและการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชทำให้ผึ้งอ่อนแอลงมากจนไวรัส อาจเป็น IAPV สามารถฆ่าพวกมันได้อย่างรวดเร็ว อีแวนส์เองก็เห็นแรงกดดันต่างๆ ที่ปะปนกันไปมา เมื่อกดดันให้คาดเดาได้ดีที่สุด เขาจะพูดว่า “ทั้งหมดข้างต้น”

ไม่ใช่สปีชีส์ที่นำเข้าทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นหรือรุกราน และอาจ

3 September 2022, 2:45 am

ต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าที่ผลกระทบจะปรากฏ Andrew Sellers นักนิเวศวิทยาทางทะเลที่ Smithsonian Tropical Research Institute ในปานามาซิตี้กล่าวว่า “เวลาจะบอกได้ว่าจะเกิดอะไรขึ้น “โดยพื้นฐานแล้วมันขึ้นอยู่กับปลา”

ปัญหาลื่นๆ
เมื่อปลาหนีไปแล้ว บางครั้งชาวนาก็ขอให้ชาวประมงช่วยจับตัวผู้หลบหนี ชาวประมงมืออาชีพจับปลากะพงขาวและปลากะพงขาวได้เกือบหนึ่งในสี่ที่หลบหนีหลังจากหมู่เกาะคะเนรีแตก โดยเฉลี่ยแล้วมีเพียง 8 เปอร์เซ็นต์ของปลาเท่านั้นที่ถูกจับกลับหลังจากการหลบหนีตามการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายนในบทวิจารณ์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ผู้เขียนร่วม Tim Dempster นักวิจัยด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบยั่งยืนที่ มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น ประเทศออสเตรเลีย.

การปรับปรุงทางเทคนิคสามารถช่วยได้ รัฐบาลนอร์เวย์ได้ออกมาตรฐานการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางทะเลในปี 2547 ซึ่งจำเป็นต้องมีการปรับปรุง เช่น ตาข่ายทางวิศวกรรม ท่าจอดเรือ และอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อให้ทนต่อพายุที่รุนแรงผิดปกติ เมื่อเทียบกับช่วงปี 2544-2549 จำนวนเฉลี่ยของปลาแซลมอนแอตแลนติกที่หลบหนีในแต่ละปีระหว่างปี 2550-2552 ลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง ฟาร์มโอเชียนในเอกวาดอร์ได้เพิ่มความปลอดภัย เพิ่มการตรวจสอบกรง และเปลี่ยนไปใช้วัสดุตาข่ายที่แข็งแรงกว่า ซามีร์ คูริ ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการของบริษัทกล่าวว่าไม่มีปลาช่อนทะเลหนีรอดไปได้ตั้งแต่การบุกรุกเมื่อปีที่แล้ว

บางบริษัทเลี้ยงปลาในถังกักเก็บบนบกเพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะต่อน้ำทะเล ลดการสัมผัสกับโรค และควบคุมสภาพการเจริญเติบโต แต่อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ไม่เต็มใจที่จะใช้ตัวเลือกนี้จนกว่าต้นทุนจะลดลง เงินที่ประหยัดได้จากการลดการหลบหนีอาจจะไม่สามารถชดเชยค่าใช้จ่ายในการเริ่มต้นในการย้ายขึ้นบกในปัจจุบันได้ เหตุการณ์หนีภัย 242 เหตุการณ์ที่วิเคราะห์ในการศึกษาการ เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในปี 2558 มีค่าใช้จ่ายเกษตรกรประมาณ 160 ล้านดอลลาร์ จากการประมาณการหนึ่งครั้ง การจัดตั้งฟาร์มกักกันปิดบนบกซึ่งผลิตปลาแซลมอนได้ประมาณ 4,000 เมตริกตันต่อปี ซึ่งเป็นการลากขนาดเล็กตามมาตรฐานอุตสาหกรรม จะมีราคา 54 ล้านดอลลาร์ การจัดตั้งฟาร์มกรงทะเลที่มีขนาดใกล้เคียงกันนั้นมีค่าใช้จ่าย 30 ล้านดอลลาร์

อีกวิธีหนึ่งคือการเลี้ยงปลาที่มีโครโมโซมสามชุด ปลา triploid เหล่านี้ ซึ่งเกิดจากการทำให้ไข่ที่ปฏิสนธิได้รับแรงกดดัน ไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ ดังนั้นจึงไม่แพร่ขยายพันธุ์หรือสร้างมลพิษให้กับแหล่งพันธุกรรมตามธรรมชาติ

“ทางออกที่ดีที่สุดเพียงอย่างเดียวคือการเป็นหมัน” Glover จากนอร์เวย์กล่าว “อุบัติเหตุเกิดขึ้นได้” นักวิจัยเขียนไว้ในBiological Invasionsในเดือนพฤษภาคม แต่ปลาทริปลอยด์จะไม่เติบโตเช่นกันเมื่อน้ำอุ่นกว่า 15 องศาเซลเซียส และผู้บริโภคอาจลังเลที่จะรับปลาแซลมอนดัดแปลงเหล่านี้

แม้ว่าผลกระทบทางนิเวศวิทยาของการหลบหนีจากฟาร์มเลี้ยงปลาอาจใช้เวลานานกว่าจะเห็นผล นักวิจัยส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าเราไม่ควรเสี่ยงกับสุขภาพของมหาสมุทร ซึ่งเผชิญกับภัยคุกคามอยู่แล้ว เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มลพิษ และการประมงเกินขนาด ด้วยอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่ขยายตัวประมาณร้อยละ 6 ต่อปี เกษตรกรจะต้องปรับปรุงแนวทางปฏิบัติของตนต่อไป หากพวกเขาต้องการนำหน้าปลาที่หนีไม่พ้น

สำหรับไก่ การจุ่มลงในกล่องทรายถือเป็นสุขอนามัยที่ดี

ฝูงสัตว์ปลอดกรงที่ “อาบน้ำ” โดยการกระพือปีกในดินเบา (ฝุ่นละเอียดของสาหร่ายที่เป็นซากดึกดำบรรพ์) และทรายป้องกันการติดเชื้อไรร้ายแรง นักวิจัยรายงาน 14 กันยายนในวารสารกีฏวิทยาเศรษฐกิจ การติดเชื้อที่สำคัญของไรมากกว่า 100 ตัวต่อนกทำให้แม่ไก่วางไข่น้อยลงโดยเฉลี่ย 2 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นการเข้าถึงกล่องที่เต็มไปด้วยฝุ่นซึ่งดูเหมือนกล่องทรายขนาดเล็กจึงเหมาะสมต่อสุขภาพของนกและสำหรับกระเป๋าเงินของเกษตรกร

อ่างเก็บฝุ่นทำลายชั้นเคลือบด้านนอกที่เป็นขี้ผึ้งของตัวไร และฆ่าศัตรูพืชด้วยการทำให้แห้ง นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าฝุ่นสามารถช่วยจัดการไรในนกที่ถูกรบกวนได้ แต่ไม่แน่ใจว่าจะป้องกันได้หรือเปล่า

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ เลี้ยงไก่ปลอดกรงในโรงเรือนสัตว์ปีกพร้อมกล่องกันฝุ่น นักวิทยาศาสตร์ได้แพร่เชื้อให้ไก่สะอาดแต่ละตัวมีไร 20 ถึง 30 ตัว เป็นเวลาสองสัปดาห์ติดต่อกัน จากนั้นจึงตรวจสอบขนาดการแพร่ระบาดของนกแต่ละตัว ในช่วงหกถึง 10 สัปดาห์ ไก่ที่อาบฝุ่นแต่ละตัวมีไรไม่เกิน 100 ตัวโดยเฉลี่ย เมื่อกำจัดอ่างเก็บฝุ่น ประชากรไรก็พุ่งสูงขึ้น นักวิจัยกล่าวว่าผลการวิจัย ใหม่ชี้ไปที่กล่องเก็บฝุ่นเป็นทางเลือกแทนยาฆ่าแมลงสำหรับฟาร์มปลอดกรงและฟาร์มออร์แกนิก

การเสริมยีนเพียงสามยีนช่วยให้พืชได้รับแสงมากขึ้น ทำให้เกิดความหวังใหม่ในการพัฒนาพืชผลที่สามารถตอบสนองความต้องการอาหารจากดาวเคราะห์ที่แออัดได้

พืชยาสูบที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งได้รับเลือกให้ทดสอบแนวคิดนี้ ได้จัดการความสำเร็จที่ผิดปกติในการเพิ่มมวลมากขึ้น 14 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายถึงผลผลิตทางการเกษตรที่มากกว่าพืชที่ไม่อ่อนแอ Krishna Niyogi จาก University of California, Berkeley และ Lawrence Berkeley National Laboratory กล่าว ผลที่ได้มาจากการแทรกยีนสามรุ่นที่แตกต่างกันซึ่งควบคุมความเร็วของพืชที่เพิ่มความสามารถในการเก็บเกี่ยวพลังงานอย่างเต็มที่หลังจากเข้าสู่โหมดการป้องกันเพื่อป้องกันตัวเองจากแสงแดดที่จ้าเกินไป นักวิจัยรายงานในวิทยาศาสตร์ 18 พ.ย.

ในบรรดาผลงานที่ตีพิมพ์จนถึงตอนนี้ “เท่าที่ผมทราบ นี่เป็นตัวอย่างแรกที่เพิ่มการเจริญเติบโตของพืชโดยการปรับปรุงการสังเคราะห์ด้วยแสง” จอห์น อีแวนส์ นักสรีรวิทยาพืชจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในแคนเบอร์รา ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการใหม่กล่าว

การสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเป็นเคมีสีเขียวขั้นพื้นฐานในการเปลี่ยนพลังงานของดวงอาทิตย์เป็นอาหาร ไม่ใช่กระบวนการที่มีประสิทธิภาพอย่างสมบูรณ์ ( SN: 2/20/16, p. 12 ) และการแสวงหาการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการจัดการขั้นตอนประสานกันของปฏิกิริยามากกว่า 100 รายการในพืชที่มีชีวิตนั้นซับซ้อน “เราสามารถทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลงได้ แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถทำให้บางสิ่งดีขึ้นได้” อีแวนส์กล่าว

แนวคิดพื้นฐานสำหรับการทดลองยาสูบนั้นมาจากความซาบซึ้งว่าแสงและเงาเต้นรำบนใบไม้ตลอดทั้งวันในไร่นาได้อย่างไร การระเบิดของแสงแดดอย่างกะทันหันเป็นสิ่งที่อันตราย การบรรทุกเกินพิกัดอาจทำให้เกิดการไหม้เกรียมของสารเคมีในคลอโรพลาสต์ที่รับแสงของพืชได้ ดังนั้น เมื่อการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์หรือลมพัดพาคลอโรพลาสต์ให้โดนแสงแดดมากกว่าที่มันจะรับไหว ระบบป้องกันก็เริ่มทำงาน

เอ็นไซม์ในใบทำให้เกิดโมเลกุลสีปาปริก้าที่เรียกว่าซีแซนทีน ซึ่งช่วยถ่ายพลังงานส่วนเกินออกมาเป็นความร้อน การป้องกันนี้จะเปิดขึ้นภายในไม่กี่นาที แต่จะปิดช้าลงเมื่อวิกฤตสิ้นสุดลง Niyogi กล่าว
การฟื้นฟูการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างเต็มรูปแบบทำได้มากกว่าแค่การเสริมสร้างกลไกการกลับเป็นปกติ เอนไซม์ที่เรียกว่า ZEP จะแยกซีแซนทีนที่ป้องกันออกเมื่อไม่ต้องการใช้แล้ว แต่การทำให้โรงงานสร้าง ZEP ได้มากขึ้นทำให้ระบบป้องกันไม่สามารถเปิดได้อย่างเหมาะสมตั้งแต่แรก ซึ่งอาจทำให้โรงงานมีความเสี่ยง ดังนั้นนักวิจัยยังได้ปรับปรุงเอนไซม์ที่เรียกว่า VDE ซึ่งสร้างซีแซนทีนที่ป้องกัน ด้วยเอ็นไซม์ทั้งสองที่สมดุล คลอโรพลาสต์ยังคงสามารถกำจัดพลังงานส่วนเกินออกไปได้ แต่กลับมาทำงานได้เต็มประสิทธิภาพเร็วขึ้น

การเสริมโปรตีนตัวที่สาม PsbS ก็ช่วยได้แม้ว่านักวิจัยจะยังไม่เข้าใจรายละเอียดทั้งหมดว่าเป็นอย่างไร พืชยาสูบที่มีโปรตีนทั้งสามเวอร์ชันดัดแปลงนั้นโตขึ้น โดยวัดจากน้ำหนักของวัสดุจากพืชแห้ง มากกว่าพืชชนิดอื่นๆ

Maureen Hanson จาก Cornell University ซึ่งกำลังทำงานในแนวทางที่แตกต่างออกไปเพื่อปรับปรุงการสังเคราะห์ด้วยแสงกล่าว ตอนนี้ เธอบอกว่า แนวความคิดของเอกสารฉบับใหม่นี้พร้อมแล้วสำหรับการพยายามย้ายไปยังพืชที่ผู้คนเก็บเกี่ยวเป็นเมล็ดพืชหรือผลไม้ แฮนสันหวังว่าขนาดจะเพิ่มขึ้นที่นั่นเช่นกัน

การเกลี้ยกล่อมพืชให้สงบลงเร็วขึ้นหลังจากเกิดวิกฤตเป็นเพียงกลยุทธ์เดียวที่จะทำให้การสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีแวนส์และแฮนสันเป็นหนึ่งในผู้ที่เกี่ยวข้องในความพยายามที่จะปรับปรุงเอนไซม์สังเคราะห์แสงที่ช้าและวอกแวกอย่างฉาวโฉ่ที่เรียกว่า Rubisco ( SN Online: 9/19/14 ) นักวิจัยคนอื่นๆ กำลังพยายามถ่ายโอนระบบสังเคราะห์แสงที่มีประสิทธิภาพตามธรรมชาติที่พบในพืชเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนบางชนิด ที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง C4 ไปเป็นข้าว ซึ่งเป็นหนึ่งในธัญพืชหลักของโลก

กลยุทธ์ที่เก่ากว่าในการบีบอาหารจากฟาร์มให้มากขึ้นนั้นไม่ได้อยู่บนแนวทางเพื่อให้ทันกับประชากรมนุษย์ที่เพิ่มสูงขึ้นและความต้องการอาหาร นิโยกิกล่าว องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติคาดการณ์ว่าการให้อาหารแก่โลกในปี 2050 อาจต้องเพิ่มการผลิตอาหารอีกร้อยละ 70 แต่ความสำเร็จทั้งหมดนี้ Niyogi กล่าวอาจขึ้นอยู่กับว่าผู้คนทั่วโลกรู้สึกอย่างไรเกี่ยวกับอาหารดัดแปลงพันธุกรรม

การวิเคราะห์มะเขือเทศเกือบ 400 ชนิด ชี้ให้เห็นว่าสารปรุงแต่งรสใดสามารถนำความอร่อยที่สืบทอดมาสู่พันธุ์ที่ได้รับการอบรมให้มีความเหนียวมากกว่ารสชาติ

สารประกอบประมาณ 30 ชนิดมีความสำคัญในการสร้างรสชาติของมะเขือเทศที่เข้มข้น กล่าวโดย Harry Klee ผู้เขียนร่วมการศึกษาจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์ เขาและเพื่อนร่วมงานได้ระบุโมเลกุลสำคัญ 13 โมเลกุลที่ลดน้อยลงในหลายพันธุ์ในตลาดมวลชน นักวิจัยรายงานวันที่ 26 มกราคมใน วารสาร Scienceรายงานว่า สารปรุงแต่งรสบางชนิดสร้างความตื่นเต้นให้กับระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์ได้ แม้การเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถสร้างความแตกต่างได้อย่างมาก

Alisdair Fernie ผู้ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษานี้ แต่เคยศึกษาวิชาเคมีของมะเขือเทศที่ Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology ในเมืองพอทสดัม ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “ฉันคิดว่าสิ่งนี้จะช่วยได้อย่างแน่นอน” “รสชาติมีความซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อ” เขากล่าว ดังนั้นการสร้างความหลากหลายทางการค้าที่น่าดึงดูดยิ่งขึ้น “แน่นอนว่าต้องใช้แนวทางแบบองค์รวม” เขากล่าว

เพื่อให้บรรลุมุมมองแบบองค์รวม นักวิจัยได้ร่วมมือกับนักพันธุศาสตร์ที่สถาบันจีโนมเกษตรของจีนในเซินเจิ้น ซึ่งกำหนดองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ของมะเขือเทศ 398 ชนิดมหันต์ รวมทั้งมรดกสืบทอดและการค้า นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบมะเขือเทศ 96 สายพันธุ์ผ่านแผงทดสอบรสชาติ โดยมองหาความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรมและเคมีในหมู่พันธุ์เหล่านั้นที่จัดว่าอร่อยที่สุด

สิ่งที่ทำให้มะเขือเทศมีรสชาติดีขึ้นส่วนใหญ่คือกลิ่นจริงๆ Klee ชี้ให้เห็น ลิ้นสามารถตรวจพบคุณสมบัติค่อนข้างน้อย เช่น ความหวาน ความเป็นกรด และความนุ่มนวล เครื่องตรวจจับสารเคมีในช่องจมูกมีความหลากหลายและละเอียดอ่อนกว่ามาก ดังนั้นสิ่งที่ทำให้ “Mmmm” กลายเป็นมะเขือเทศก็คือเสียงกระหึ่มของอากาศเข้าไปในจมูกเมื่อมีคนกลืน สารประกอบในอากาศหรือที่รู้จักในชื่อสารระเหยนั้นมีมากในมะเขือเทศ และคลีก็มองหาเวทมนตร์แห่งรสชาติ

สารประกอบระเหยง่ายเหล่านี้บางชนิดปรากฏในมะเขือเทศที่อร่อยที่สุดในระดับจิ๋ว โดยมีเพียงส่วนในล้านล้านเท่านั้น แต่ประสาทสัมผัสของมนุษย์ตอบสนองอย่างมากต่อกลิ่นที่ส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อย มะเขือเทศควรมีรสชาติที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดถ้านักวิจัยสามารถผสมพันธุ์ยีนที่ผลิตสารระเหยได้เพียงสี่หรือห้ารุ่นกลับเป็นพันธุ์เชิงพาณิชย์ Klee กล่าว

การเพิ่มความหวานของมะเขือเทศในปัจจุบันอาจทำได้ยากกว่า น้ำตาลในมะเขือเทศเชิงพาณิชย์ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์มาจากใบและถ่ายโอนไปยังลูกโลกสีแดงขนาดใหญ่เมื่อโตเต็มที่ ( SN: 7/28/12, p. 18 ) เนื่องจากพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ได้ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมในการเพิ่มจำนวนผลไม้บนต้นพืช พืชจึงต้องการใบจำนวนมากเพื่อทำให้พวกมันทั้งหมดหวาน ดังนั้นราคาของมะเขือเทศที่มีรสหวานจะทำให้พวกมันเล็กลงและน้อยลง

“ตอนนี้เรามาถึงจุดสำคัญของปัญหาแล้ว” Klee กล่าว “ฉันต้องแก้ไขรสชาติ แต่ฉันไม่สามารถประนีประนอมกับทุกสิ่งที่พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ได้ทำกับมะเขือเทศสมัยใหม่เพื่อให้มะเขือเทศมีสุขภาพที่ดีขึ้น ให้ผลผลิตมากขึ้น ต้านทานโรคได้มากขึ้น และสามารถขนส่งได้มากขึ้น” เขากล่าว

และอย่าลืมว่ามะเขือเทศจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากที่เลือกแล้ว แอน พาวเวลล์ ผู้ศึกษาการสุกของมะเขือเทศและการต้านทานโรคที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส และปัจจุบันอยู่ที่มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติกล่าว ความเย็นทำให้รสชาติอ่อนลง เนื่องจากคนทำอาหารที่กรีดร้องด้วยความสยดสยองของการเก็บมะเขือเทศในตู้เย็นนั้นรู้กันดีอยู่แล้ว ดังนั้น Powell กล่าวว่าการศึกษาอื่นของ Klee ในปี 2559เกี่ยวกับการเปิดและปิดยีนที่หนาวเย็นทำให้เป็นเพื่อนที่สำคัญกับงานใหม่ การผสมผสานระหว่างการผสมพันธุ์พืชที่ดีขึ้นและการผสมพันธุ์พืชอย่างมีกลยุทธ์อาจเป็นหนทางข้างหน้าสำหรับมะเขือเทศที่มีรสชาติดีกว่า

Mooooove เหนือCRISPR ไก่หมูและแพะ เครื่องมือแก้ไขยีนอันทรงพลังเป็นอีกก้าวที่ใกล้กับการเปลี่ยนแปลงยุ้งข้าว

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกษตรกรรมและป่าไม้ตะวันตกเฉียงเหนือของจีนได้ปรับแต่ง เทคนิค CRISPR/Cas 9เพื่อให้โคนมโคลนสามารถต่อสู้กับแบคทีเรียที่อยู่เบื้องหลังวัณโรคในวัว ( Mycobacterium bovis ) ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อวัวในหลายส่วนของโลก ปีที่แล้ว อีกกลุ่มหนึ่งใช้ TALENs ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการแก้ไขยีนรุ่นเก่า เพื่อ สร้างวัวสองตัวที่ไม่มีเขาแต่นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าใช้ CRISPR เพื่อแทรกยีนในโค

ทีมงานได้ตัดและวางยีนของวัวที่มีรหัสสำหรับ NRAMP1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่เชื่อมโยงกับการดื้อต่อวัณโรคและการติดเชื้อแบคทีเรียอื่นๆ เข้าไปในจีโนมของเซลล์โคนมของทารกในครรภ์ จากการโคลนนิ่ง แม่โคให้กำเนิดลูกโค 20 ตัวด้วยยีนNRAMP1 จากลูกโค 11 ตัวที่รอดชีวิตมาได้สามเดือน มี 6 ตัวที่ได้รับการทดสอบความต้านทานวัณโรคและแสดงความสามารถในการต่อสู้กับวัณโรค ได้ ดีขึ้น ทีมรายงานวันที่ 1 กุมภาพันธ์ในGenome Biology

Mooooove เหนือCRISPR ไก่หมูและแพะ เครื่องมือแก้ไข DNA ที่ทุกคนชื่นชอบเป็นอีกก้าวที่ใกล้จะเปลี่ยนโรงนา

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกษตรกรรมและป่าไม้ตะวันตกเฉียงเหนือของจีนได้คิดค้น เทคนิค CRISPR/Cas 9เพื่อให้โคนมโคลนสามารถต่อสู้กับแบคทีเรียที่อยู่เบื้องหลังวัณโรคในวัว ( Mycobacterium bovis ) ปีที่แล้ว อีกกลุ่มหนึ่งใช้ TALENs ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการแก้ไขยีนรุ่นเก่า เพื่อสร้างวัวสองตัวที่ไม่มีเขาแต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีรายงานว่า CRISPR แทรกยีนในโค

ทีมงานได้ตัดและวางยีนของวัวสำหรับ NRAMP1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่เชื่อมโยงกับการดื้อต่อวัณโรคและการติดเชื้อแบคทีเรียอื่นๆในจีโนมโคนมของทารกในครรภ์ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้ CRISPR/Cas 9 เพื่อแทรกยีน อาจเกิดผลกระทบหรือการกลายพันธุ์ที่ไม่ได้ตั้งใจในส่วนอื่นๆ ของจีโนม ในกรณีนี้ นักวิจัยได้เลือกพื้นที่ของ DNA อย่างมีกลยุทธ์เพื่อลดผลกระทบเหล่านั้น

จากการโคลนนิ่ง แม่โคให้กำเนิดลูกโค 20 ตัวด้วยยีนNRAMP1 จากลูกโค 11 ตัวที่รอดชีวิตในช่วงสามเดือนที่ผ่านมา มี 6 ตัวที่ได้รับการทดสอบความต้านทานวัณโรคและ แสดงความสามารถในการต่อสู้กับวัณโรคในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ทีมงานรายงานวันที่ 31 มกราคมในGenome Biology

ในมุมที่ห่างไกลทางตะวันออกของรัสเซีย ที่ฤดูหนาวอันยาวนานทำให้อุณหภูมิที่แทบไม่สั่นไหวเหนือจุดเยือกแข็ง มรดกทางพันธุกรรมของผู้ล่า-รวบรวมโบราณนั้นคงอยู่

นักวิจัยรายงานวันที่ 1 กุมภาพันธ์ในScience Advancesว่าDNA จากซากของผู้หญิงสองคนที่มีอายุ 7,700 ปีมีความคล้ายคลึงกับของผู้คนที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นอย่างน่าประหลาดใจ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าอย่างน้อยบางคนในเอเชียตะวันออกไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไรมากนักในช่วง 8,000 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ส่วนอื่นๆ ของโลกเห็นคลื่นผู้อพยพเข้ามาตั้งถิ่นฐาน

Carles Lalueza-Fox นักบรรพชีวินวิทยาจากสถาบันชีววิทยาวิวัฒนาการในบาร์เซโลนากล่าวว่า “ความต่อเนื่องนั้นน่าทึ่งมาก” ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว “มันแตกต่างอย่างมากกับสิ่งที่พบในยุโรป”

Andrea Manica ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวว่าในยุโรปตะวันตกโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา DNA โบราณได้รวบรวมภาพของฟลักซ์ “ทุกๆ สองสามพันปี มีการหมุนเวียนของผู้คนจำนวนมาก” เขากล่าวว่าเมื่อประมาณ 8,000 ปีที่แล้ว เกษตรกรอพยพเข้ามาแทนที่นักล่า-รวบรวมในพื้นที่ และสองสามพันปีหลังจากนั้น ผู้อพยพจากยุคสำริดจากเอเชียกลางก็เข้ามา

ใน DNA ที่รวบรวมจากกระดูกและฟันของคนโบราณเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุลายเซ็นทางพันธุกรรมของประชากรที่แตกต่างกันได้ เมื่อประชากรของบอลลูนเกษตรกร Lalueza-Fox กล่าวว่าลายเซ็นของนักล่าและรวบรวมส่วนใหญ่จะลบออก

แต่ไม่ว่าจะเป็นเรื่องจริงทั่วโลกหรือไม่ก็ตาม Manica จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว “เราอยากเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นในที่อื่น…. เอเชียมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับยุโรป และถูกละเลย”

เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากกราฟิก ทีมของ Manica ได้รวบรวม DNA จากโครงกระดูกของคนโบราณ 5 คนที่พบในถ้ำที่เรียกว่า Devil’s Gate ถ้ำตั้งอยู่ทางตะวันออกไกลของรัสเซีย ซึ่งซ่อนตัวอยู่ตามแนวชายแดนของจีนและเกาหลีเหนือ และเก็บศพมนุษย์ เศษผ้า และเศษเครื่องปั้นดินเผาที่แตกหัก

นักวิจัยได้รวบรวม DNA ที่เพียงพอจากคนสองคนเพื่อปะติดปะต่อกันประมาณ 6 เปอร์เซ็นต์ของจีโนม ซึ่งเป็นชุดคำสั่งทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ภายในนิวเคลียสของเซลล์ นั่นไม่มาก Manica กล่าว แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะเปรียบเทียบผู้อยู่อาศัยใน Devil’s Gate กับคนอื่น นักวิจัยวิเคราะห์จีโนมของผู้คนที่กระจายอยู่ทั่วทวีปอันไกลโพ้น ตั้งแต่ Dolgan ในไซบีเรียไปจนถึงทางใต้ของไทยหลายพันกิโลเมตร

ตามพันธุกรรมแล้ว ผู้หญิงอายุ 7,700 ปีมีความคล้ายคลึงกับ Ulchi ซึ่งเป็นกลุ่มนักล่า-ชาวประมงกลุ่มเล็กๆ ที่ยังคงอาศัยอยู่นอกดินแดนมาจนถึงทุกวันนี้ Manica ไม่สามารถพูดได้ว่า Ulchi เป็นทายาทสายตรงของสองสาว Devil’s Gate หรือเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด แต่การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงความมั่นคงในแถบเอเชียตะวันออก ซึ่งเป็นสถานที่ที่ไม่มีผู้ล่า-รวบรวมพรานเข้ามากวาดล้างหรือรวมตัวกันเป็นกลุ่มเกษตรกรที่เฟื่องฟู

บางทีการทำฟาร์มไม่ได้เริ่มต้นที่นั่นเพราะสภาพอากาศหนาวเย็นไม่ดีสำหรับการปลูกพืชผล Manica กล่าว หรือบางทีความคิดและเทคโนโลยีจากเกษตรกรและผู้ย้ายถิ่นฐานอื่น ๆ ก็มาถึง Ulchi โดยไม่มีผู้คนหลั่งไหลเข้ามา (พวกอุลชีไม่เหมือนกับนักล่า-รวบรวมสัตว์ดึกดำบรรพ์ในอดีต พวกเขาทำฟาร์มนิดหน่อย และได้ใช้วิธีใหม่ๆ ในการตกปลา ล่า และเก็บอาหาร เขาชี้ให้เห็น)

“สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าความคิดสามารถเดินทางได้โดยไม่ต้องมีคนเคลื่อนไหว” Manica กล่าว

นั่นสมเหตุสมผล Lalueza-Fox กล่าว แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม — ตัวอย่างเพิ่มเติมจากเอเชียตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ด้วย เขากล่าว “ฉันรู้สึกว่าเรื่องราวทั้งหมดจะซับซ้อนกว่านี้มาก”

ต้องใช้ตัวเหม็นที่เครียดมากแค่ไหนเพื่อทำให้ไวน์แตก? งานวิจัยใหม่กล่าวว่ามากกว่าสามต่อกลุ่มองุ่น

Stinkbugs เป็นศัตรูพืชในหมู่นักชิมเนื่องจากรสชาติของแมลงสำหรับองุ่นไวน์และกลิ่นเหม็นที่มีชื่อเดียวกัน เมื่อเก็บเกี่ยวองุ่นโดยไม่ได้ตั้งใจและหมักในระหว่างกระบวนการผลิตไวน์ แมลงที่มีชีวิตสามารถปล่อยกลิ่นเหม็นและทำลายไวน์ได้ ( SN: 5/5/07, p. 285 ) นักวิจัยจาก Oregon State University ใน Corvallis รายงานในJournal of Agricultural and Food Chemistryว่าเกณฑ์ที่กำหนดใหม่คือสามต่อคลัสเตอร์องุ่น ตัวเหม็นมากขึ้นผลิตไวน์แดงที่มีรสเหม็นอับตามที่คณะกรรมการผู้บริโภคตัดสิน คุณภาพอัดแน่นด้วยระดับความเครียดที่เพิ่มขึ้น (E)-2-decenal ซึ่งมีกลิ่นเหมือนผักชี

คนรักไวน์ขาวสามารถพักผ่อนได้อย่างสบายใจ ดูเหมือนแมลงเหม็นจะไม่ส่งผลต่อรสชาติของมันเพราะว่าสีขาวนั้นถูกแปรรูปต่างจากสีแดง เออิจิโระ มิยาโกะรู้สึกสะเทือนใจกับการลดลงของผึ้ง

“เราต้องการการผสมเกสร” เขากล่าว “ถ้าระบบนั้นพังก็แย่มาก”

แมลงโดยเฉพาะผึ้งช่วยผสมเกสรทั้งพืชอาหารและพืชป่า แต่การถ่ายละอองเรณูกำลังลดลงทั่วโลกเนื่องจากการสูญเสียถิ่นที่อยู่ โรค และการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืช ท่ามกลางปัจจัยอื่นๆ ( SN: 1/23/16, p. 16 )

มิยาโกะ นักเคมีจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขั้นสูงแห่งชาติในเมืองสึคุบะ ประเทศญี่ปุ่น รู้สึกหลงใหลเกี่ยวกับการสูญเสียแมลงผสมเกสรหลังจากดูสารคดีทางโทรทัศน์ เขาจำได้ว่าคิดว่า: “ฉันต้องสร้างบางอย่างเพื่อแก้ปัญหานี้”

คำตอบของเขาอยู่ในขวดโหลอายุ 8 ขวบในห้องทดลองของเขา

ในปี 2550 เขาพยายามทำเจลที่นำไฟฟ้า แต่มันเป็น “ความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง” เขากล่าว ดังนั้นเขาจึงเทของเหลวลงในขวดใส่ลงในลิ้นชักแล้วลืมไป ทำความสะอาดห้องแล็บของเขาในปี 2558 เขาทำโถตกโดยไม่ตั้งใจ

โดรนผสมเกสร
STICKY HAIRS โดรนตัวนี้สามารถเติมเกสรผึ้ง ดึงละอองเกสรจากดอกไม้ดอกหนึ่งมาติดที่ดอกอีกดอกหนึ่ง
อี มิยาโกะ
น่าแปลกที่เจลยังคงเหนียวและเก็บฝุ่นจากพื้น มิยาโกะตระหนักว่าความสามารถของเจลในการจับอนุภาคขนาดเล็กนั้นคล้ายกับวิธีที่ขนตามร่างกายของผึ้งดักละอองเกสร ความคิดของเขาพุ่งไปสู่การผสมเกสรเทียม

ประการแรก เขาตรวจสอบว่าแมลงที่ไม่ผสมเกสรสามารถช่วยงานนี้ได้หรือไม่ เขาจุ่มเจลลงบนมดแล้วปล่อยมันลงในกล่องทิวลิป มดถูกเคลือบด้วยเรณูหลังจากสามวัน

มิยาโกะยังกังวลว่าผู้ล่าจะกินแมลงผสมเกสรของเขา เพื่อให้อำพรางพวกเขา เขาได้ผสมสารประกอบที่ไวต่อแสงสี่ชนิดเข้ากับเจล เขาทดสอบส่วนผสมใหม่นี้กับแมลงวัน โดยวางหยดยาลงบนหลังของพวกมัน และวางแมลงไว้หน้ากระดาษสีน้ำเงิน ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต เจลจะเปลี่ยนจากสีใสเป็นสีน้ำเงิน โดยเลียนแบบสีของฉากหลัง

แม้ว่าเสื้อคลุมที่มองไม่เห็นด้วยสารเคมีนี้อาจปกป้องแมลงได้ แต่มิยาโกะก็ต้องการแมลงผสมเกสรที่สามารถควบคุมได้และจะไม่เดินออกไปด้วยกลิ่นแรกของปิกนิก

เขาซื้อโดรนขนาดเท่ากีวีจำนวน 10 ลำ และสอนตัวเองให้บินได้ โดยทำลายทั้งหมด ยกเว้นเพียงตัวเดียวในกระบวนการ มิยาโกะคลุมก้นของโดรนที่รอดตายด้วยผมม้าสั้น โดยใช้ไฟฟ้าเพื่อทำให้ขนตั้งขึ้น การเพิ่มเจลของเขาทำให้ขนม้าทำงานเหมือนผึ้งฝอย

ในการทดสอบจนถึงตอนนี้ โดรนได้ประสบความสำเร็จในการผสมเกสรดอกลิลลี่ญี่ปุ่นมากกว่าหนึ่งในสามของเวลาปัดขึ้นไปที่ดอกไม้ดอกหนึ่งเพื่อเก็บละอองเรณู จากนั้นจึงบินไปยังอีกดอกหนึ่งเพื่อกำจัดเมล็ดพืช ทีมงานของเขารายงานในหมวดเคมี9 ก.พ.

ดีใจที่เขาช่วยเจลที่ล้มเหลวได้ มิยาโกะคิดว่ามันเป็นไปได้ที่จะทำให้โดรน 100 ลำทำงานอัตโนมัติ โดยใช้ GPS และปัญญาประดิษฐ์ เพื่อผสมเกสรร่วมกับผึ้งและแมลงอื่นๆ “มันไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์” เขากล่าว

ข้าวโพดที่ดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้โมเลกุลเหมือนนินจาสามารถโจมตีเชื้อราที่บุกรุกได้ หยุดการผลิตสารพิษก่อมะเร็ง

โมเลกุลอาร์เอ็นเอเฉพาะทางเหล่านี้จะรอจนกว่าจะตรวจพบเชื้อรา แอสเปอร์จิลลั ส ซึ่งเป็นเชื้อราที่สามารถเปลี่ยนเมล็ดพืชและถั่วให้เป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ จากนั้นโมเลกุลจะกระโจนขึ้นเพื่อหยุดเชื้อราจากการผลิตโปรตีนหลักที่มีหน้าที่ในการผลิตอะฟลาทอกซิน นักวิจัยรายงานวันที่ 10 มีนาคมในScience Advances นักวิจัยสรุปว่าด้วยอะฟลาทอกซินและสารพิษจากเชื้อราอื่นๆ ที่ส่งผลกระทบต่อพืชผลมากถึง 25% ทั่วโลก การค้นพบนี้อาจช่วยเพิ่มความปลอดภัยด้านอาหารทั่วโลก

“หากไม่มีโปรตีน ก็ไม่มีสารพิษ” โมนิกา ชมิดต์ ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักพันธุศาสตร์พืชจากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอน กล่าว

ชมิดท์และเพื่อนร่วมงานใช้เทคนิคที่เรียกว่าการรบกวน RNA ซึ่งใช้ประโยชน์จากกลไกการป้องกันตามธรรมชาติที่สิ่งมีชีวิตใช้ในการป้องกันไวรัส นักวิจัยดัดแปลงข้าวโพดเพื่อให้ผลิตอาร์เอ็นเอสั้น ๆ ที่ตรงกับส่วนของอาร์เอ็นเอในเชื้อราที่ทำจากยีนaflC ยีนดังกล่าวเข้ารหัสขั้นตอนสำคัญของวิถีทางชีวเคมีที่เชื้อราใช้สร้างสารพิษ เมื่ออาร์เอ็นเอที่ถูกดัดแปลงของข้าวโพดจับคู่กับของเชื้อรา ที่จะกระตุ้นแอสเปอร์จิ ลลัส ให้ตัดอาร์เอ็นเอของมันเอง ป้องกันไม่ให้มีการสร้างโปรตีนหลัก และทำให้สารพิษถูกสร้างขึ้น

จากนั้น ทีมงานได้แพร่เชื้อA. flavus ให้กับข้าวโพดทั้งที่ออกแบบและไม่แปรรูปข้าวโพด ซึ่งเป็น สายพันธุ์ Aspergillusที่ปล่อยอะฟลาทอกซินที่มีศักยภาพมากที่สุด หลังจากที่ปล่อยให้ข้าวโพดและเชื้อราเติบโตเป็นเวลาหนึ่งเดือน นักวิจัยก็ไม่สามารถตรวจพบอะฟลาทอกซินในข้าวโพดที่ดัดแปลงพันธุกรรมได้ แต่พวกเขาตรวจวัดอะฟลาทอกซินมากกว่า 1,000 ส่วนต่อพันล้านอย่างต่อเนื่องในข้าวโพดที่ไม่ผ่านการดัดแปลง และบางครั้งก็มากถึง 200,000 ppb Schmidt กล่าว ในสหรัฐอเมริกา พืชผลสำหรับการบริโภคของมนุษย์จะถูกใช้เป็นอาหารสัตว์หรือถูกทำลายหากมีมากกว่า 20 ppb พืชผลที่ปนเปื้อนซึ่งไม่เหมาะสมสำหรับมนุษย์หรือสัตว์มีราคา 270 ล้านดอลลาร์ต่อปี

ในประเทศที่ไม่คัดกรองสารพิษ ผู้คนกินข้าวโพดที่ติดเชื้อ ที่อาจทำให้อาเจียน ปวดท้อง และทำให้โคม่าสูงขึ้นได้ การได้รับอะฟลาทอกซินในระดับต่ำเป็นเวลานานอาจทำให้พัฒนาการของเด็กและทำให้เกิดมะเร็งตับได้

“ไม่ใช่แค่ปัญหาทางเศรษฐกิจ แต่เป็นปัญหาด้านสุขภาพ” ชมิดท์กล่าว

Charles Woloshuk นักพยาธิวิทยาพืชที่มหาวิทยาลัย Purdue ใน West Lafayette รัฐอินเดียนากล่าวว่าการอนุญาตให้A. flavusเติบโตและมุ่งเน้นไปที่การป้องกันไม่ให้สร้างสารพิษเป็นแนวทางที่ดี ในอดีต นักวิจัยพยายามเพาะพันธุ์พืชที่ต้านทานเชื้อราเพื่อต่อสู้กับอะฟลาทอกซินไม่สำเร็จ แต่การกำหนดเป้าหมายเชื้อราในลักษณะนั้นอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของเชื้อราที่ทำให้พืชสามารถแพร่เชื้อได้ Woloshuk กล่าว

การรบกวนของอาร์เอ็นเอไม่ได้ไม่มีอันตรายเช่นกัน RNA ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษอาจโกงและทำสิ่งที่พวกเขาไม่ได้ตั้งใจจะทำ เช่น ส่งผลต่อการพัฒนาเคอร์เนลหรือการเจริญเติบโตของพืช แต่การวิเคราะห์ข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรมพบว่า RNA ยึดติดกับสคริปต์

“นั่นเป็นข้อมูลที่ดี” Woloshuk กล่าว

วิธีการป้องกันการติดเชื้อในปัจจุบันอื่น ๆ มุ่งเน้นไปที่การจัดเก็บข้าวโพดที่เก็บเกี่ยวในสุญญากาศเพื่อป้องกันเชื้อราAspergillus แต่นั่นจะไม่เป็นผลหากข้าวโพดติดเชื้อก่อนเก็บ การจับคู่ข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่งปกป้องพืชผลในขณะที่มันเติบโตในทุ่งด้วยเทคนิคการเก็บรักษาหลังการเก็บเกี่ยวจะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันไม่ให้เชื้อรา แอสเปอร์จิลลัส ปนเปื้อนในข้าวโพด ชามิดท์กล่าว

“นี่เป็นขั้นตอนแรกในการแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ แต่จริงๆ แล้วมันคือการนำมันมาวางบนจานผู้บริโภค” เธอกล่าวเสริม “ฉันรู้ว่าหนทางยังอีกยาวไกล แต่ฉันหวังว่าจะมีใครสักคนที่อยากจะก้าวไปข้างหน้า”

จานอาหารค่ำที่มีอาหารจากพืชจำนวนมากอาจไม่ให้สารอาหารแบบเดียวกันในช่วงปลายศตวรรษนี้เหมือนในทุกวันนี้ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้ปริมาณแร่ธาตุและโปรตีนของข้าวสาลี ข้าว และพืชผลหลักอื่นๆ หดตัวลง ตามหลักฐานที่เพิ่มขึ้น

ซีลีเนียม ซึ่งเป็นธาตุที่จำเป็นต่อสุขภาพของมนุษย์ ขาดสารอาหารไปแล้ว 1 ใน 7 คนทั่วโลก การศึกษาเชื่อมโยงซีลีเนียมต่ำกับปัญหาเช่นระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอและความรู้ความเข้าใจลดลง และในจุดที่จีนขาดแคลนซีลีเนียมอย่างรุนแรง กระดูกของเด็กจะไม่โตจนมีขนาดหรือรูปร่างปกติ กลุ่มวิจัยนานาชาติประกาศออนไลน์ในวันที่ 21 กุมภาพันธ์ใน Proceedings of the National Academy of Sciences องค์ประกอบที่สำคัญนี้อาจกลายเป็นโปรยปราย ในดินของพื้นที่เกษตรกรรมหลัก ๆเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

ในทำนองเดียวกัน การขาดธาตุสังกะสีและธาตุเหล็กสามารถเติบโตได้เมื่อสารอาหารรองลดน้อยลงในพืชผลหลักทั่วโลก ซามูเอล ไมเยอร์สและปีเตอร์ ฮอยเบอร์ส เพื่อนร่วมงานของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และผู้ทำงานร่วมกันเตือนในบทความที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวันที่ 6 มกราคมในการทบทวนการสาธารณสุขประจำปี การทดลองภาคสนามแห่งอนาคตเกี่ยวกับข้าวสาลีและพืชผลสำคัญอื่นๆ คาดการณ์ว่าผู้คนจำนวนมากขึ้นจะขาดสารอาหารในปลายศตวรรษนี้เนื่องจากปริมาณโปรตีนที่ลดลง Myers รายงานเมื่อวันที่ 16 กุมภาพันธ์ที่งาน Climate and Health Meeting ที่เมืองแอตแลนตา

“ถ้าเรานั่งลงเมื่อ 10 ปีที่แล้วและพยายามคิดว่าผลกระทบของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากมนุษย์อาจมีต่อสุขภาพของมนุษย์ คงไม่มีใครคาดคิดว่าผลกระทบอย่างหนึ่งจะทำให้อาหารของเรามีคุณค่าทางโภชนาการน้อยลง” ไมเออร์สกล่าว “แต่เราไม่สามารถขัดขวางและกำหนดค่าระบบธรรมชาติส่วนใหญ่ทั่วโลกโดยพื้นฐานแล้วไม่ได้โดยไม่ต้องเผชิญกับผลที่ไม่คาดคิด”

การค้นหาผลของสารอาหารที่ไม่ได้ตั้งใจนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับซีลีเนียม นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดคร่าวๆ เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวทั่วโลกของธาตุนี้ Lenny Winkel นักชีวเคมีจาก ETH Zurich และกลุ่มวิจัยทางน้ำของสวิส Eawag ในเมือง Dübendorf ไม่ชัดเจนว่าสัดส่วนการกัดเซาะของหินหรือลอยขึ้นสู่พื้นดินจากทะเลเป็นอย่างไร เธอเป็นผู้ตรวจสอบหลักสำหรับโครงการซีลีเนียมในดินใน เอกสาร การดำเนินการฉบับใหม่ เท่าที่เธอทราบ การนำเสนอนี้นำเสนอภาพรวมระดับโลกครั้งแรกที่ความเข้มข้นของซีลีเนียมในดิน และปัจจัยพื้นฐานที่มีอิทธิพลต่อสิ่งที่อยู่ที่นั่น เธอกล่าวว่ามาตราส่วนนี้ “ค่อนข้างกล้าหาญ”

เริ่มต้นด้วยจุดข้อมูลมากกว่า 33,000 จุดจากแหล่งอื่น Winkel และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมแผนที่ความเข้มข้นของซีลีเนียมในดินทั่วโลก สภาพภูมิอากาศโผล่ออกมาเป็นหนึ่งในตัวทำนายที่สำคัญกว่าของปริมาณซีลีเนียมในดินซึ่งเป็นลิงค์ที่ไม่ได้แสดงในการศึกษาขนาดเล็ก สถานที่ที่สภาพอากาศเปลี่ยนดินแห้งแล้งมักจะมีซีลีเนียมต่ำกว่า แต่ลักษณะของดินก็มีความสำคัญเช่นกัน สถานที่ที่มีอินทรีย์คาร์บอนสูง เช่นเดียวกับในป่าที่มีใบไม้ร่วง และบริเวณที่มีดินเหนียวมาก มักจะรักษาซีลีเนียมได้ดีกว่า

เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากแผนที่ ภายในสิ้นศตวรรษ ประมาณสองในสามของพื้นที่เกษตรกรรมที่มีการเพาะปลูกอย่างหนักอาจจะสูญเสียซีลีเนียมภายใต้สถานการณ์ขั้นกลางของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Winkel และเพื่อนร่วมงานสรุป ด้วยอุณหภูมิเฉลี่ยปลายศตวรรษที่คาดการณ์ไว้ที่ 2.2 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับปี 2529 ถึง 2548 ซีลีเนียมลดลงในบริเวณอู่ข้าวอู่น้ำในการศึกษาโดยเฉลี่ย 8.7 เปอร์เซ็นต์ มีเพียง 19 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่เพาะปลูกเท่านั้นที่ดูเหมือนจะได้รับซีลีเนียม

แผนที่ใหม่ “น่าเป็นห่วง” Philip White นักสรีรวิทยาพืชแห่งสถาบัน James Hutton ในเมือง Invergowrie ประเทศสกอตแลนด์กล่าว White ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับพืชเกษตร ได้ตีพิมพ์เกี่ยวกับซีลีเนียม แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาใหม่ ตามหลักการทั่วไป เขากล่าวว่าความเข้มข้นของซีลีเนียมตามธรรมชาติในดิน “เกี่ยวข้องโดยตรงกับซีลีเนียมที่มีอยู่ในพืช”

นั่นอาจเป็นกฎง่ายๆ แต่ Winkel กล่าวว่าในการปรับแต่งการทำนาย นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องพิจารณาว่าพันธุ์พืชมีความแตกต่างกันอย่างไรในการสร้างซีลีเนียมในเนื้อเยื่อของพวกมัน ยกตัวอย่างเช่น ถั่วบราซิล สะสมซีลีเนียมไว้มากจนแฟนตัวยงและดื้อรั้นสามารถพัฒนาสัญญาณของการใช้ยาเกินขนาดได้ หนึ่งสัญญาณของส่วนเกิน: มิฉะนั้นลมหายใจกระเทียมไม่ได้อธิบาย

ส่วนเกินอาจเป็นปัญหาได้เนื่องจากซีลีเนียมที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพนั้นแคบ “คุณสามารถรับมากเกินไปหรือน้อยเกินไปได้อย่างรวดเร็ว” Winkel กล่าว ปัญหา Goldilocks นี้ทำให้การวางแผนว่าจะทำอย่างไรกับการขาดแคลนได้ยาก: สิ่งที่ช่วยเพิ่มสุขภาพในหมู่ผู้ที่มีสารอาหารไม่ดีอาจไม่ดีสำหรับผู้ที่ได้รับอาหารที่ดีด้วยแหล่งซีลีเนียมที่หลากหลาย

ความเข้มข้นของสังกะสีและธาตุเหล็กในพืชผลก็อาจจะเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Myers และเพื่อนร่วมงานรายงานในNatureในปี 2014 พวกเขาวิเคราะห์ตัวอย่างการเก็บเกี่ยวจากพืชหลักที่ปลูกทั้งหมด 41 สายพันธุ์ (ข้าวสาลี ข้าว ถั่วลันเตา ถั่วเหลือง ข้าวโพด) และข้าวฟ่าง) ที่เติบโตด้วยโปรโตคอลการทดลองที่มีราคาแพงและซับซ้อนซึ่งเรียกว่า FACE เพื่อการเสริมคุณค่าของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศฟรี ในออสเตรเลีย ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา พืชทดลองเติบโตในทุ่งกลางแจ้งภายในวงกลมสโตนเฮนจ์แห่งอนาคตที่มีท่อบางๆ เป่าคาร์บอนไดออกไซด์เป็นพิเศษเพื่อเลียนแบบบรรยากาศช่วงกลางถึงปลายศตวรรษ สถานที่ต่างกันไป แต่ในขณะนั้น นักวิจัยรายงานว่า CO 2 พื้นฐานของพวกเขา อยู่ที่ 363 ถึง 386 ส่วนในล้านส่วน และผลักดันให้ท่อส่งก๊าซออกมา 546 ถึง 586 ppm

พืชผลสำคัญหลายชนิดแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของธาตุอาหารเมื่อปลูกกลางแจ้งโดยมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากเกินไป (ตั้งแต่ 546 ถึง 586 ppm) ในเจ็ดจุดที่กระจายอยู่ทั่วออสเตรเลีย ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา ข้าวฟ่างและข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ พืชดักจับคาร์บอนด้วยสิ่งที่เรียกว่าทางเดิน C 4อาจรักษาสารอาหารในบรรยากาศที่อุดมด้วยคาร์บอนได้ดีกว่าพืชผลส่วนใหญ่ Phytate ไม่ใช่สารอาหาร แต่เป็นสารประกอบที่สามารถทำลายการดูดซึมสังกะสีในมนุษย์ ลดลงเฉพาะในข้าวสาลีเท่านั้น การจุ่มไฟเตตอาจช่วยชดเชยสังกะสีที่ลดลง แต่นักวิจัยสังเกตว่าสังกะสีลดลงมากกว่าปริมาณไฟเตตที่ทำ ความหมายของการลดลงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับจำนวนคนที่ดึงสารอาหารบางส่วนจากพืชผลหนึ่งๆ มาเป็นส่วนสำคัญ การคำนวณในเอกสารฉบับหลังๆ นี้กำลังเริ่มกล่าวถึง

จากตัวอย่างจากการทดลองระยะไกลเหล่านี้ นักวิจัยพบว่าความเข้มข้นของธาตุเหล็กในข้าวสาลีลดลงโดยเฉลี่ย 5 เปอร์เซ็นต์ ระดับสังกะสีลดลง 9 เปอร์เซ็นต์ พืชผลอื่นๆ ส่วนใหญ่มีแนวโน้มลดลงเช่นกัน แม้ว่าข้าวโพดและข้าวฟ่างซึ่งใช้สิ่งที่เรียกว่าวิถี C 4ในการดักจับคาร์บอน ก็แสดงให้เห็นสัญญาณของความยืดหยุ่นที่เป็นไปได้

จากนั้นไมเยอร์สก็ถามว่า: “แล้วไง”

การหาสิ่งนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย สมัครเว็บแทงบอล แหล่งแร่ธาตุหลักจากพืชสำหรับเอธิโอเปียอาจไม่มีความสำคัญสำหรับอังกฤษมากนักด้วยอาหารที่อุดมด้วยเนื้อสัตว์ ไมเยอร์สและเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมฐานข้อมูลที่ยิ่งใหญ่เกี่ยวกับจำนวนอาหาร 95 ที่ผู้คนกินใน 188 ประเทศทั่วโลก จากนั้นคำนวณว่าการตกต่ำของสังกะสีเพียงเล็กน้อยจะทำให้ผู้คนตกอยู่ในความเสี่ยงในอนาคต นักวิจัยรายงานในปี 2015 ว่าการเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการภายในปี 2050 จะผลักดันให้ผู้คนราว 138 ล้านคนขาดธาตุสังกะสีมากขึ้น และสำหรับผู้คนมากกว่า 2 พันล้านคนที่ขาดธาตุสังกะสีอยู่แล้ว การลดลงของพืชผลในอนาคตอาจทำให้ปัญหาสุขภาพของพวกเขาแย่ลงไปอีก

การเอาเกลือออกจากน้ำแทบจะไม่มีความคิดใหม่เลย ในศตวรรษ

3 September 2022, 2:37 am

ก่อนคริสตกาล อริสโตเติลตั้งข้อสังเกตว่าลูกเรือชาวกรีกจะระเหยน้ำที่ไม่บริสุทธิ์ทิ้งเกลือไว้เบื้องหลัง แล้วกลั่นไอน้ำให้เป็นน้ำดื่ม ในปี ค.ศ. 1800 การถือกำเนิดของการเดินทางด้วยไอน้ำและความต้องการน้ำที่ตามมาโดยไม่ใช้เกลือกัดกร่อนสำหรับหม้อไอน้ำทำให้เกิดสิทธิบัตรการแยกเกลือออกจากเกลือฉบับแรกในอังกฤษ

โรงกลั่นน้ำทะเลที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้เทคนิคที่แตกต่างจากความพยายามก่อนหน้านี้ แทนที่จะระเหยน้ำ ปั๊มดันแรงดันน้ำเค็มจากมหาสมุทรหรือชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดินที่มีรสเค็มผ่านแผ่นพิเศษ เยื่อเหล่านี้มีรูขนาดโมเลกุลที่ทำหน้าที่เหมือนไม้กระบอง เพื่อให้น้ำผ่านเข้าไปได้ในขณะที่ปิดกั้นเกลือและสารปนเปื้อนอื่นๆ

เยื่อแผ่นรีดเหมือนพรมและยัดเข้าไปในท่อยาวหลายเมตรโดยมีชั้นเพิ่มเติมที่ควบคุมการไหลของน้ำและให้การสนับสนุนโครงสร้าง โรงกลั่นน้ำทะเลขนาดใหญ่ใช้เยื่อกรองหลายหมื่นแผ่นเพื่อเติมคลังสินค้า กระบวนการนี้เรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis) และผลที่ได้คือน้ำที่ปราศจากเกลือบวกกับของเสียจากน้ำเกลือที่ปกติแล้วจะถูกสูบลงใต้ดินหรือเจือจางด้วยน้ำทะเลแล้วปล่อยกลับคืนสู่มหาสมุทร ต้องใช้น้ำทะเล 2.5 ลิตรในการผลิตน้ำจืด 1 ลิตร

ในปี 2015 โรงงานแยกเกลือออกจากเกลือมากกว่า 18,000 แห่งทั่วโลกมีกำลังการผลิตน้ำจืด 31.6 ล้านล้านลิตรต่อปีใน 150 ประเทศ แม้ว่าการใช้น้ำจืดทั่วโลก ยังคง น้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ แต่การผลิตการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ก็สูงกว่าในปี 2008 ถึงสองในสาม การผลักดันให้เกิดการเติบโตอย่างรวดเร็วนี้คือความต้องการพลังงานที่ลดลงเป็นเวลานานหลายทศวรรษด้วยนวัตกรรมต่างๆ เช่น ปั๊มน้ำที่ประหยัดพลังงาน เมมเบรนที่ปรับปรุงให้ดีขึ้น และ โครงสร้างโรงงานที่ใช้น้ำที่ไหลออกเพื่อช่วยดันน้ำที่ไหลเข้ามา การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในปี 1970 ใช้พลังงานมากถึง 20 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตรของน้ำจืดที่ผลิตได้ พืชสมัยใหม่มักต้องการพลังงานเพียง
สามกิโลวัตต์-ชั่วโมง

น้ำ น้ำ ทุกที่
โรงงานแยกเกลือออกจากน้ำจะจ่ายน้ำให้กับผู้คนกว่า 300 ล้านคนทั่วโลก และผู้เชี่ยวชาญคาดว่าจำนวนดังกล่าวจะเพิ่มขึ้น จุดสีน้ำเงินในแผนที่นี้แสดงถึงโรงกรองแยกเกลือออกจากเกลือขนาดใหญ่กว่า 500 โรงที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบัน โรงงานแต่ละแห่งผลิตน้ำจืดมากกว่า 20 ล้านลิตรต่อวันจากน้ำทะเลและน้ำบาดาลเค็ม จำนวนพืชขนาดเล็ก เช่น พืชที่ให้น้ำจืดบนเรือหรือสำหรับใช้ส่วนตัว ไม่ชัดเจน

ที่มา: DesalData/Global Water Intelligence, the International Desalination Association

อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดในการประหยัดพลังงาน ในทางทฤษฎี การแยกน้ำจืด 1 ลูกบาศก์เมตรออกจากน้ำทะเล 2 ลูกบาศก์เมตรต้องใช้พลังงานอย่างน้อย 1.06 กิโลวัตต์-ชั่วโมง Brent Haddad ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการน้ำแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ กล่าว ทางเลือกอื่น เช่น การลดการใช้หรือวางน้ำจืดจากระยะไกลสามารถช่วยได้ แต่วิธีการเหล่านี้จะไม่สร้าง H 2 O เพิ่มเติม ในขณะที่อุปสรรคอื่นๆ ยังคงมีอยู่สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เช่น การกำจัดน้ำเสียที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ต้นทุนเป็นอุปสรรคหลัก

ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของเมมเบรนแยกเกลือออกจากน้ำแต่ละแผ่นมีน้อยมาก เป็นเวลาหลายสิบปี เมมเบรนส่วนใหญ่ทำมาจากโพลีเอไมด์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีต้นทุนการผลิตต่ำ ประมาณ 1 ดอลลาร์ต่อตารางฟุต “ราคาถูกมาก” Shreya Dave นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุของ MIT กล่าว “คุณไม่สามารถซื้อพื้นดีๆ ที่ Home Depot ได้ในราคา 1 ดอลลาร์ต่อตารางฟุต”

แต่ใยสังเคราะห์มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม โดยจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับคลอรีน ดังนั้นเมื่อแหล่งน้ำมีคลอรีน คนงานในโรงงานจึงต้องเพิ่มสองขั้นตอน: กำจัดคลอรีนก่อนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล แล้วเติมกลับเข้าไปในภายหลัง เนื่องจากน้ำดื่มต้องใช้คลอรีนเป็นยาฆ่าเชื้อ ที่แย่ไปกว่านั้นคือ หากไม่มีคลอรีน เยื่อเมมเบรนจะไวต่อการเจริญเติบโตของสารชีวภาพที่อาจอุดตันงานได้

เมื่อคำนึงถึงปัญหาเหล่านี้ นักวิจัยจึงหันมาใช้วัสดุเมมเบรนอื่นๆ ทางเลือกหนึ่งคือ กราฟีนออกไซด์ อาจทำให้โพลีเอไมด์หลุดออกจากน้ำได้

เมมเบรนเขาวงกต
นับตั้งแต่การค้นพบในปี 2547 กราฟีนได้รับการขนานนามว่าเป็น supermaterialโดยมีการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ตัวนำยิ่งยวดไปจนถึงการป้องกันลิ่มเลือด ( SN: 10/3/15, p. 7 ; SN Online: 2/11/14 ) แผ่นกราฟีนแต่ละแผ่นเป็นชั้นอะตอมของคาร์บอนที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียวที่จัดเรียงเป็นตะแกรงรังผึ้ง เจฟฟ์ กรอสแมน นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุของ MIT กล่าวว่า กราฟีนเป็นเมมเบรนกรองน้ำทะเลตามสมมุติฐาน และมีความทนทานต่อน้ำที่ไหลผ่านเพียงเล็กน้อย

ผ่าน

QUIQUE KIERSZENBAUM / MCT ผ่าน GETTY IMAGES
โรงกลั่นน้ำทะเล (ด้านบน) สูบน้ำเค็มผ่านท่อที่เติมเมมเบรนที่แรงดันสูง ในแต่ละหลอด (ด้านล่าง) น้ำจะกดทับวัสดุที่มีรูพรุนเป็นชั้นๆ ที่ม้วนขึ้น ซึ่งช่วยให้โมเลกุลของน้ำผ่านเข้าไปในท่อรวบรวมได้ในขณะที่ปฏิเสธเกลือ ก่อนกำจัด น้ำเสียเค็มที่เหลือจะถูกใช้เพื่อเพิ่มแรงดันน้ำเค็มที่ไหลเข้ามา

M. TELFER
ที่มา: h20distributors.com

กราฟีนบริสุทธิ์มีราคาแพงและยากต่อการผลิตในแผ่นขนาดใหญ่ ดังนั้นกรอสแมน เดฟ และเพื่อนร่วมงานจึงหันมาใช้กราฟีนออกไซด์ทางเลือกที่ถูกกว่า อะตอมของคาร์บอนในกราฟีนออกไซด์ล้อมรอบด้วยอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจน

อะตอมส่วนเกินเหล่านี้ทำให้กราฟีนออกไซด์ “ยุ่งเหยิง” ซึ่งช่วยขจัดคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุจำนวนมาก “แต่สำหรับเมมเบรน เราไม่สนใจ” กรอสแมนกล่าว “เราไม่ได้พยายามใช้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เราไม่ได้พยายามใช้คุณสมบัติทางแสงของมัน เราแค่พยายามสร้างวัสดุบาง ๆ ที่เราสามารถเจาะรูเข้าไปได้”

นักวิจัยเริ่มต้นด้วยเกล็ดกราฟีนที่ลอกออกจากก้อนกราไฟต์ ซึ่งเป็นรูปแบบของคาร์บอนที่พบในไส้ดินสอ นักวิจัยระงับเกล็ดกราฟีนออกไซด์ซึ่งทำได้ง่ายและราคาถูกในของเหลว เมื่อสุญญากาศดูดของเหลวออกจากภาชนะ สะเก็ดจะก่อตัวเป็นแผ่น นักวิจัยผูกสะเก็ดเข้าด้วยกันโดยเพิ่มสายโซ่ของอะตอมคาร์บอนและออกซิเจน โซ่เหล่านั้นจับและเชื่อมสะเก็ดกราฟีนออกไซด์ ก่อตัวเป็นเขาวงกตของชั้นที่เชื่อมต่อถึงกัน ความยาวของโซ่เหล่านี้ได้รับการปรับอย่างละเอียดเพื่อให้ช่องว่างระหว่างสะเก็ดนั้นกว้างเพียงพอสำหรับโมเลกุลของน้ำ แต่ไม่ใช่โมเลกุลเกลือที่ใหญ่กว่า ที่จะผ่านเข้าไปได้

ทีมงานสามารถสร้างแผ่นกราฟีนออกไซด์ที่เหมือนกระดาษได้หลายเซนติเมตร แม้ว่าเทคนิคนี้ควรจะขยายขนาดให้เหลือขนาดประมาณ40 ตารางเมตรที่บรรจุอยู่ในท่อแยกเกลือออกจากน้ำทะเลแต่ละท่อได้อย่างง่ายดาย Dave กล่าว นอกจากนี้แผ่นยังอยู่ภายใต้แรงกดดัน “เราไม่ใช่กลุ่มวิจัยเพียงกลุ่มเดียวที่ใช้การกรองสูญญากาศเพื่อประกอบเมมเบรนจากกราฟีนออกไซด์” เธอกล่าว “แต่เมมเบรนของเราจะไม่แตกสลายเมื่อสัมผัสกับน้ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการกรองน้ำ”

ความบางของเยื่อกราฟีนออกไซด์ทำให้โมเลกุลของน้ำผ่านได้ง่ายขึ้นมาก เมื่อเทียบกับโพลีเอไมด์ที่มีเทอะทะ ซึ่งช่วยลดพลังงานที่จำเป็นในการสูบน้ำผ่านพวกมัน กรอสแมน เดฟ และเพื่อนร่วมงานประเมินการประหยัดต้นทุนของเมมเบรนที่ซึมผ่านได้สูงในปี 2557 ในบทความ ด้านวิทยาศาสตร์ พลังงานและสิ่งแวดล้อม การแยกเกลือออกจากน้ำบาดาลจะใช้พลังงานน้อยลง 46 เปอร์เซ็นต์ การแปรรูปน้ำทะเลที่เค็มกว่าจะใช้น้อยกว่าร้อยละ 15 แม้ว่าความต้องการพลังงานของโปรโตประเภทใหม่จะยังไม่ได้รับการทดสอบ

จนถึงตอนนี้ เยื่อใหม่มีความทนทานเป็นพิเศษ กรอสแมนกล่าว “ไม่เหมือนโพลีเอไมด์ เมมเบรน graphene ออกไซด์มีความยืดหยุ่นต่อสารเคมีทำความสะอาดที่สำคัญ เช่น คลอรีน และทนต่อสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงและที่อุณหภูมิสูง” ด้วยความต้องการพลังงานที่ต่ำกว่าและไม่จำเป็นต้องกำจัดและเปลี่ยนคลอรีนจากแหล่งน้ำ เยื่อแผ่นใหม่อาจเป็นวิธีแก้ปัญหาหนึ่งในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

นักวิจัยได้ผลิตแผ่นกราฟีนออกไซด์ (บนสุด) ซึ่งทำหน้าที่เป็นเยื่อกรองน้ำทะเล แต่ละแผ่นมีเกล็ดกราฟีนออกไซด์จำนวนมาก (ด้านล่าง) เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน
เอส. เดฟ/MIT
ในปริมาณมาก เยื่อกราฟีนออกไซด์อาจใช้งานได้ในเชิงเศรษฐกิจ Dave คาดการณ์ ในระดับมาก เธอประมาณการว่าการผลิตเยื่อกราฟีนออกไซด์จะมีราคาประมาณ 4 ถึง 5 ดอลลาร์ต่อตารางฟุต ซึ่งไม่แพงกว่าโพลีเอไมด์อย่างมากเมื่อพิจารณาถึงประโยชน์อื่นๆ พืชที่มีอยู่สามารถเปลี่ยนเป็นเยื่อกราฟีนออกไซด์ได้เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนเยื่อแผ่นใยสังเคราะห์แบบเก่า ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายในการอัพเกรดลดลงไปประมาณ 10 ปี Dave กล่าว ขณะนี้ทีมงานกำลังจดสิทธิบัตรวิธีการทำเมมเบรนแม้ว่านักวิจัยคิดว่าจะใช้เวลาอีกสองสามปีกว่าที่เทคโนโลยีจะสามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์

Nikolay Voutchkov กรรมการบริหารของ Water Globe Consulting บริษัทที่ให้คำแนะนำแก่อุตสาหกรรมและเทศบาลเกี่ยวกับโครงการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล กล่าวว่า “เราอยู่ในจุดที่เราต้องการการก้าวกระโดดแบบควอนตัม ซึ่งสามารถทำได้โดยโครงสร้างเมมเบรนใหม่ การทำงานกับกราฟีนออกไซด์ “เป็นวิธีหนึ่งที่ทำได้”

วัสดุอื่น ๆ ก็กำลังแข่งขันกันที่จะเป็นผู้สืบทอดของโพลีเอไมด์ นักวิจัยกำลังทดสอบท่อนาโนคาร์บอน โครงสร้างคาร์บอนทรงกระบอกเล็ก ๆ เป็นเยื่อกรองน้ำทะเล วัสดุใดที่ชนะ “จะลดลง” Voutchkov กล่าว แม้ว่ากราฟีนออกไซด์หรือเมมเบรนอื่นๆ จะประหยัดเงินในระยะยาว แต่ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงจะทำให้วัสดุเหล่านี้น่าสนใจน้อยลง

นอกจากนี้ เยื่อใหม่เหล่านั้นไม่สามารถแก้ปัญหาการแยกเกลือออกจากเกลือได้ในพื้นที่ที่มีการพัฒนาน้อย ค่าใช้จ่ายในการสร้างโรงงานขนาดใหญ่และสูบน้ำจืดในระยะทางไกลทำให้การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลมีขายยากในแถบชนบทของแอฟริกาและในที่อื่นๆ ที่ขาดแคลนน้ำ สำหรับสถานที่ที่ยากต่อการเข้าถึง นักวิทยาศาสตร์กำลังคิดเพียงเล็กน้อย

วิธีการพกพา
ในแอฟริกาที่ห่างไกล ไฟฟ้าเข้าถึงได้ยาก นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ Jia Zhu จากมหาวิทยาลัยหนานจิงในประเทศจีนและเพื่อนร่วมงานต่างหวังว่าจะนำน้ำดื่มไปใช้ในสถานที่ที่ไม่ได้รับพลังงานและแห้งแล้ง โดยหันมาใช้เทคนิคการกลั่นน้ำทะเลแบบโบราณ นั่นคือการระเหยและกลั่นน้ำ

ระบบของพวกมันทำงานภายใต้แสงแดด ซึ่งเป็นสิ่งที่ทั้งฟรีและมีอยู่มากมายในพื้นที่ที่ร้อนกว่าของโลก การใช้แสงอาทิตย์เพื่อแยกเกลือออกจากน้ำไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ระบบที่มีอยู่ส่วนใหญ่ไม่มีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปแล้วแสงแดดที่ส่องเข้ามาเพียงประมาณ 30 ถึง 45 เปอร์เซ็นต์จะเข้าสู่น้ำระเหย ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีรอยเท้าขนาดใหญ่เพื่อสร้างน้ำจืดในปริมาณที่มาก Zhu และเพื่อนร่วมงานหวังว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพด้วยวัสดุที่ดูดซับแสงได้มากขึ้น

การผลิตวัสดุเริ่มต้นด้วยแผ่นฐานที่ทำจากอะลูมิเนียมออกไซด์ที่มีจุดที่มีรูกว้าง 300 นาโนเมตร จากนั้นนักวิจัยเคลือบแผ่นนี้ด้วยอนุภาคอลูมิเนียมบาง ๆ

เมื่อแสงกระทบอนุภาคอะลูมิเนียมภายในรูใดช่องหนึ่ง พลังงานที่เพิ่มเข้ามาจะทำให้อิเล็กตรอนในอะลูมิเนียมเริ่มสั่นและกระเพื่อม อิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถถ่ายเทพลังงานบางส่วนไปยังบริเวณโดยรอบ ทำให้ร้อนและระเหยน้ำในบริเวณใกล้เคียงโดยไม่ต้องต้ม ( SN Online: 4/8/16 )

ไม่ต้องต้ม
อนุภาคอะลูมิเนียมขนาดเล็ก (ลูกบอลสีขาว) เรียงกันตามพื้นผิวของวัสดุพิเศษที่สามารถดูดซับความยาวคลื่นได้หลากหลาย แสงที่ถูกดูดกลืนจะกระตุ้นอิเล็กตรอนในวัสดุ ซึ่งสามารถส่งผ่านพลังงานไปยังโมเลกุลของน้ำที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้เกิดการระเหยโดยไม่ทำให้เดือด กระบวนการนี้อาจใช้ได้กับความต้องการการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่มีขนาดเล็กลง

L. ZHOU ET AL/NATURE PHOTONICS 2016
จนถึงขณะนี้ นักวิจัยได้ผลิตดิสก์ขนาดกว้าง 2.5 ซม. ของวัสดุใหม่ ซึ่งเบาพอที่จะลอยได้ นักวิจัยรายงานใน June Nature Photonicsว่าจานสีดำดูดซับแสงแดดที่เข้ามามากกว่า 96 เปอร์เซ็นต์ และพลังงานที่ดูดซับประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ถูกใช้ในการระเหยน้ำ

น้ำระเหยจะควบแน่นและสะสมในกล่องใสที่ประกอบด้วยสแตนเลส ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยประสบความสำเร็จในการแยกน้ำออกจากทะเลโป๋ไห่ของจีนให้อยู่ในระดับต่ำพอที่จะผ่านมาตรฐานน้ำดื่มได้ นักวิจัยคาดการณ์ว่าพวกเขาสามารถผลิตน้ำจืดได้ประมาณ 5 ลิตรต่อชั่วโมงสำหรับวัสดุทุกตารางเมตรภายใต้แสงจ้า ในการทดสอบช่วงแรกๆ ดิสก์จะคงอยู่หลังจากใช้งานหลายครั้งโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง

อลูมิเนียมมีราคาถูกและกระบวนการผลิตของวัสดุสามารถปรับขนาดได้ง่าย Zhu กล่าว แม้ว่าแผ่นดิสก์จะไม่สามารถผลิตน้ำดื่มได้มากเท่ากับโรงงานกลั่นน้ำทะเลขนาดใหญ่ แต่วิธีการใหม่นี้อาจตอบสนองความต้องการที่แตกต่างออกไป เนื่องจากมีราคาไม่แพงและพกพาสะดวกกว่า เขากล่าว “เรากำลังพัฒนาโซลูชันน้ำส่วนบุคคลโดยไม่มีโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ ไม่มีการสิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มเติม และคาร์บอนฟุตพริ้นท์ขั้นต่ำ” นักวิจัยหวังว่าเทคนิคการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลแบบใหม่นี้จะใช้ประโยชน์ได้ในประเทศกำลังพัฒนาและพื้นที่ห่างไกลที่โรงงานแยกเกลือออกจากเกลือแบบเดิมไม่สามารถทำได้

Haddad จาก UC Santa Cruz กล่าวว่าดิสก์เหล่านี้น่าติดตาม “ฉันบอกว่ามาลองดูกัน มาร่วมงานกับบางหมู่บ้านและดูว่าเทคโนโลยีทำงานได้ดีเพียงใดและรับข้อเสนอแนะจากพวกเขา นั่นสำหรับฉันเป็นขั้นตอนต่อไปที่ดีที่ต้องทำ”

การแยกเกลือออกจากน้ำโดยการระเหยมีข้อเสีย Voutchkov กล่าว ต่างจากวิธีการส่วนใหญ่ในการกำจัดเกลือ การระเหยทำให้เกิดน้ำกลั่นบริสุทธิ์โดยไม่มีแร่ธาตุที่ละลายในน้ำ เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม การดื่มน้ำที่ไม่มีแร่ธาตุเหล่านั้นอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพเมื่อเวลาผ่านไป เขาเตือน “ใช้ได้สองสามสัปดาห์ แต่คุณไม่สามารถดื่มได้ตลอดไป” แร่ธาตุจะต้องถูกเติมกลับลงไปในน้ำ ซึ่งทำได้ยากในที่ห่างไกล เขากล่าว

น้ำจืดไม่ได้มีไว้สำหรับเติมขวดน้ำเท่านั้น ด้วยปริมาณน้ำที่ปราศจากเกลือที่มีอยู่อย่างไม่รู้จบ การแยกเกลือออกจากเกลือสามารถนำการเกษตรไปสู่ที่ใหม่ได้

พืชชายฝั่ง
เมื่อ Khaled Moustafa มองไปที่ชายหาด เขาไม่ได้เห็นแค่ที่สำหรับอาบแดดและเล่นกระดานโต้คลื่นเท่านั้น นักชีววิทยาที่ Conservatory of Arts and Crafts ในกรุงปารีสมองเห็นอนาคตของการทำฟาร์ม

ในฉบับเดือนเมษายนของTrends in Biotechnologyมุสตาฟาเสนอว่าการแยกเกลือออกจากเกลือสามารถจ่ายน้ำชลประทานให้กับฟาร์มลอยน้ำขนาดมหึมา ฟาร์มลอยน้ำแบบพอเพียงสามารถนำการเกษตรไปสู่พื้นที่ชายฝั่งทะเลที่แห้งแล้งซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เอื้ออำนวยต่อพืชผล Moustafa กล่าวว่าแนวคิดนี้แม้จะไม่รุนแรง แต่ก็ไม่ได้ไกลเกินเอื้อม เมื่อพิจารณาถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเมื่อไม่นานนี้

ฟาร์มลอยน้ำจะทอดสมอตามแนวชายฝั่งและดูดน้ำทะเล เขาเสนอ ระบบกลั่นน้ำทะเลด้วยแผงโซลาร์เซลล์จะให้น้ำจืดแก่แตงกวา มะเขือเทศ หรือสตรอว์เบอร์รีที่เรียงซ้อนกันเหมือนเมืองใหญ่ใน “บ้านสีฟ้า” (ซึ่งก็คือเรือนกระจกลอยน้ำ)

การแยกเกลือออกจากน้ำอาจทำให้การทำฟาร์มสามารถลงทะเลได้ แนวคิดดังกล่าวจุดประกายจินตนาการของบริษัทสถาปัตยกรรมสเปน ซึ่งจำลองฟาร์มลอยน้ำที่ซับซ้อน (ภาพประกอบ) โครงสร้างแบบสามชั้นจะรวมถึงแผงโซลาร์เซลล์ด้านบน พืชผลในระดับกลาง และการเลี้ยงปลาในระดับล่าง
ฟาร์มลอยน้ำอัจฉริยะ
ฟาร์มลอยน้ำแต่ละแห่งจะมีความยาว 300 เมตร กว้าง 100 เมตร โดยมีพื้นที่ให้เพาะปลูกได้ประมาณ 1 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมมหาสมุทรเพียงสามร้อยตารางกิโลเมตรเท่านั้น มุสตาฟากล่าว ฟาร์มสามารถเคลื่อนที่ได้แม้กระทั่งการล่องเรือรอบมหาสมุทรเพื่อขนส่งพืชผลและหลีกเลี่ยงสภาพอากาศเลวร้าย

วิธีการทำฟาร์มแบบเคลื่อนย้ายได้และในตัวเองดังกล่าวน่าจะน่าสนใจที่สุดในพื้นที่ชายฝั่งทะเลแห้งที่มีแสงแดดส่องถึง เช่น อ่าวอาหรับ แอฟริกาเหนือ และออสเตรเลีย

“ฉันจะไม่พูดว่ามันเป็นความคิดที่โง่เขลา” Voutchkov กล่าว “แต่เป็นแนวคิดที่ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริงในระยะสั้น ในระยะยาว ฉันเชื่อว่ามันเป็นแนวคิดที่มีวิสัยทัศน์”

ฟาร์มลอยน้ำอาจมีป้ายราคาสูง Moustafa ยอมรับ อย่างไรก็ตาม การขยายเกษตรกรรมควร “มีความสำคัญมากกว่าการสร้างสนามฟุตบอลราคาแพงหรือลานสกีในร่มในทะเลทราย” เขากล่าว

ไม่ว่าการทำฟาร์มจะลงทะเลหรือไม่ก็ตาม เทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากเกลือแบบใหม่จะเปลี่ยนวิธีที่สังคมดับกระหายได้ ผู้คนมากกว่า 300 ล้านคนพึ่งพาการแยกเกลือออกจากน้ำอย่างน้อยบางส่วนในแต่ละวัน และจำนวนดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นเมื่อความต้องการเพิ่มขึ้น และวัสดุและเทคนิคใหม่ๆ จะปรับปรุงกระบวนการ

Dave กล่าวว่า “การแยกเกลือออกจากเกลือบางครั้งอาจได้รับการแร็พเพราะใช้พลังงานมาก” Dave กล่าว “แต่ประโยชน์ที่ได้รับในทันทีของการเข้าถึงน้ำที่ไม่เคยมีมาก่อนนั้นมีขนาดใหญ่มากจนทำให้การแยกเกลือออกจากเกลือเป็นเทคโนโลยีที่เราจะได้เห็นกันอีกนานในอนาคต”

ความเชื่อมโยงระหว่างปัญหาการผสมเกสรดอกไม้กับนีโอนิโคตินอยด์ ซึ่งเป็นกลุ่มของสารกำจัดศัตรูพืชทางการเกษตรที่มักเกี่ยวข้องกับ การ ลดลงของผึ้งยังคงสร้างต่อไปด้วยการศึกษาใหม่ 2 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้

ผีเสื้อแห่งแคลิฟอร์เนียตอนเหนือเข้าร่วมกลุ่มของผึ้งภมรผีเสื้อกลางคืน และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่อาจรู้สึกถึงผลกระทบของยาฆ่าแมลงที่น่าอับอาย สายพันธุ์ผีเสื้อใน Central Valley ของแคลิฟอร์เนียลดลงตั้งแต่ช่วงปี 1990 ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่มีการนำสารนีโอนิโคตินอยด์มาใช้ Matthew Forister จาก University of Nevada และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานวันที่ 16 สิงหาคมในBiology Lettersว่าทั้งสองเหตุการณ์อาจมีการเชื่อมโยงกัน

การติดตามผีเสื้อ 67 สายพันธุ์ในสถานที่สี่แห่งเป็นเวลาอย่างน้อยสองทศวรรษ นักวิจัยพบว่าจำนวนสปีชีส์ที่ลดลงในแต่ละไซต์นั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ (ตรงข้ามกับการพัฒนาที่ดิน ฤดูร้อนที่อากาศอบอุ่นหรือปัจจัยขับเคลื่อนอื่นๆ ). ผีเสื้อแต่ละสายพันธุ์ในพื้นที่ที่มีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชสูงมีการลดลงอย่างมาก ผลลัพธ์สอดคล้องกับการศึกษาผีเสื้อยุโรปในปี พ.ศ. 2558ซึ่งนับจำนวนสปีชีส์น้อยกว่าในช่วงกว้าง

รายงานในสัปดาห์นี้ด้วยว่า ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้พัฒนางานก่อนหน้านี้ในผึ้งป่าเช่นเดียวกัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยยอร์กทำแผนที่ข้อมูลประชากรของผึ้งป่า 62 สายพันธุ์ที่โปรยทั่วสหราชอาณาจักร ควบคู่ไปกับการบำบัดด้วยนีออนนิโคตินอยด์ในทุ่งเรพซีด ( Brassica napus ) ในท้องถิ่นตลอด 18 ปี

ภายในสปีชีส์ โอกาสของประชากรที่จะสูญพันธุ์เพิ่มขึ้นด้วยการใช้สารกำจัดศัตรูพืชทีมงานเขียนไว้ในNature Communications เมื่อวัน ที่ 16 สิงหาคม ที่ไปสำหรับทั้งผึ้งป่าที่หาอาหารจากการข่มขืนเมล็ดพืชน้ำมันและผึ้งที่ไม่ได้ – แม้ว่าประชากรของผู้หาอาหารที่รู้จักกันดีมีแนวโน้มที่จะหายไปถึงสามเท่า

เมื่อนำมารวมกัน ผลลัพธ์จะเพิ่มข้อมูลระยะยาวบางส่วนให้กับแนวคิดที่ว่าแม้ว่าสัตว์ป่าจะไม่ผสมเกสรพืชที่ได้รับสารนีโอนิโคตินอยด์ แต่ผลของการสัมผัสอาจยังคงปรากฏในระดับภูมิภาคและระดับประเทศ

ลืมกระเทียมไปเลย ในชีวิตจริง มะเขือเทศสามารถเอาชนะแวมไพร์ได้ และตอนนี้นักวิจัยได้ค้นพบขั้นตอนแรกสู่ชัยชนะของผักแล้ว

แวมไพร์เป็นเถาวัลย์ที่เพรียวบางและพันกันซึ่งดูเหมือนเส้นสปาเก็ตตี้สีส้มหรือเหลืองเขียวหลังจากอารมณ์ฉุนเฉียวในมื้อเย็นของเด็กวัยหัดเดิน ในทางพฤกษศาสตร์แล้วCuscuta ประมาณ 200 สายพันธุ์นั้นเป็นความรุ่งโรจน์ในยามเช้าที่เลวร้าย ในตระกูลเดียวกับทรัมเป็ตสวนสีฟ้าสวรรค์ เหล่า dodders ที่บางครั้งถูกเรียกกันว่า พวกเขาสูญเสียรากไปประมาณหนึ่งสัปดาห์หลังจากแตกหน่อและไม่เคยเติบโตใบจริงเลย ทำไมต้องกังวลเมื่อคุณสามารถระบายอาหารและน้ำจากเพื่อนบ้านได้?

ต้นอ่อนที่มีลักษณะเป็นลำต้นเปล่าพบว่าเพื่อนบ้านคนแรกนั้นบิดเบี้ยวและคลำ (ในเวลาที่ปลูกช้า) เพื่อให้ได้กลิ่นพืชที่น่าดึงดูด Markus Albert จากมหาวิทยาลัย Tübingen ในเยอรมนีกล่าวว่า “เรือCuscutaได้กลิ่นเหยื่อของมัน

เหยื่อ ได้แก่หน่อไม้ฝรั่ง แตง หัวบีทน้ำตาล พิทูเนีย กระเทียม เบญจมาศ และต้นโอ๊กทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ของ เหยื่อ ที่เลวร้ายยิ่งกว่าสำหรับอารยธรรมอย่างที่เราทราบCuscuta บาง สายพันธุ์ดูดเอาพืชกาแฟและต้นองุ่น

dodders บางชนิดฆ่าต้นมะเขือเทศ แต่ไม่ใช่ ซีรีเฟล็กซ่า จากเอเชียที่อัลเบิร์ตศึกษา แต่กลับถูกวิปปิ้ง haustoria ตัวเล็กๆ แทน Haustoria เป็นอวัยวะที่ทำให้พืชเป็นปรสิตได้ เมื่อต้นกล้าที่เลี้ยงสัตว์ด็อดเดอร์ปะทะกับเหยื่อที่อร่อย ดิสก์เฮาส์โทเรียมจะก่อตัวและดันออกจากลำต้นที่มีต้นดอดเดอร์ซึ่งมีจุดที่เติบโตอย่างรวดเร็ว “มันดูเหมือนฟันแวมไพร์จริงๆ” อัลเบิร์ตกล่าว
ถ้าเหยื่อคือต้นถั่วเหลือง มันก็จะถึงวาระ ฮอสโตเรียม dodder ที่กำลังเติบโตไม่เพียงแต่ออกแรง แต่ยังปล่อยเอนไซม์ที่ทำให้เนื้อเยื่อของถั่วอ่อนตัวลง เซลล์ส่วนปลายของ Haustorium จะส่งการคาดการณ์ที่จับท่อด้านในของถั่วเพื่อหาน้ำและสารอาหาร เบี่ยงเบนไปมากจนถั่วอดอาหาร

ต้นมะเขือเทศที่โดนโรงอาหาร ตื่นตระหนก แผ่นเซลล์บนลำต้นจะขยายออกและแตกออก ทำให้เกิดสะเก็ดที่หยุดผู้บุกรุก โรงอาหารแผงลอยและตายในที่สุด

ยีนที่เรียกว่าCuRe1 ทำให้มะเขือเทศรับรู้ถึงอันตรายร้ายแรง Albert และเพื่อนร่วม งานรายงานในScience 29 กรกฎาคม พวกเขาถ่ายทอดยีนไปยังญาติที่อ่อนแอตามปกติและ – ฮา! กัดเลย แวมไพร์! อัลเบิร์ตคาดการณ์ว่าอาจจำเป็นต้องใช้ชีวเคมีเพิ่มเติมเพื่อพิสูจน์พืชชนิดอื่นๆ แต่สำหรับการเริ่มต้น นักวิจัยรู้ขั้นตอนแรกในการป้องกัน: พลังที่หายากของมะเขือเทศในการเอาชีวิตรอดจากแวมไพร์ที่น่ากลัวคือความสามารถในการทำให้ตัวเองหวาดกลัวจริงๆ

ที่ท่าเรือในเมือง Buenaventura ประเทศโคลอมเบีย ชาวประมงต้องการความช่วยเหลือในการระบุการจับปลาของเขา “ฉันไม่รู้ว่านี่คืออะไร” เขากล่าว โดยถือปลาสีน้ำตาลเทายาวประมาณ 50 เซนติเมตร Gustavo Castellanos-Galindo นักนิเวศวิทยาปลา เล่าถึงการสนทนาเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้ว “ฉันพูดว่า ‘นี่คือปลาช่อนทะเล และมันไม่ควรอยู่ที่นี่’ ”

ปลาช่อนทะเลวัยเยาว์อาจหลบหนีออกจากฟาร์มนอกชายฝั่งเอกวาดอร์ที่เริ่มดำเนินการเมื่อต้นปี 2015 Castellanos-Galindo และเพื่อนร่วมงานที่กองทุนสัตว์ป่าโลกในกาลี ประเทศโคลอมเบีย รายงานในเดือนมีนาคมในBioInvasions Records ผู้บุกรุกอาจตัดกรงตาข่าย บางทีอาจตั้งใจจะจับและขายปลา บริษัทเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ Ocean Farm ในเมืองมันตา ประเทศเอกวาดอร์ ซึ่งดูแลฟาร์มแห่งนี้ระบุว่า มีปลาช่อนทะเลประมาณ 1,500 ตัวหลบหนีไป ปลาช่อนทะเลเป็นสัตว์นักล่าที่ว่ายน้ำเร็วซึ่งสามารถอพยพในระยะทางไกลและเติบโตได้ยาวประมาณ 2 เมตร สายพันธุ์นี้ไม่ได้มีถิ่นกำเนิดในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก แต่ตั้งแต่หลบหนี ผู้ลี้ภัยก็ถูกพบเห็นตั้งแต่ปานามาไปจนถึงเปรู

การหลบหนีจากปลาช่อนทะเลไม่ใช่เหตุการณ์ที่โดดเดี่ยว การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การเลี้ยงปลาและสัตว์น้ำชนิดอื่นๆ กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว – ทั้งในฟาร์มทางทะเลและทางบก เริ่มแซงหน้าการจับปลาดิบเป็นแหล่งอาหารทะเลหลักสำหรับโต๊ะอาหารค่ำแล้ว ปลาที่เลี้ยงในมหาสมุทร เช่น ปลาแซลมอน ปลากะพงขาว ปลาทรายแดง และสายพันธุ์อื่นๆ ถูกเลี้ยงในคอกนอกชายฝั่งขนาดยักษ์ที่สามารถถูกพายุ นักล่า ปลาที่แทะอวน ความผิดพลาดของพนักงาน และขโมยได้ ตัวเลขการหลบหนีทั่วโลกนั้นหาได้ยาก แต่จากการศึกษาหนึ่งในหกประเทศในยุโรปในช่วง 3 ปีที่ผ่านมาพบว่ามีปลาเกือบ 9 ล้านตัวหนีออกจากกรงทะเลตามรายงานที่ตีพิมพ์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในปี 2558

นักวิจัยกังวลว่าการเผยแพร่เหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อสัตว์ป่า แต่ไม่มีข้อมูลมากพอที่จะวัดผลกระทบระยะยาว ยังคงมีคำถามมากมาย ผลการศึกษาในประเทศนอร์เวย์ที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนกรกฎาคม ชี้ให้เห็นว่าผู้หลบหนีบ้านบางตัวได้ผสมพันธุ์กับปลาป่าในสายพันธุ์เดียวกันอย่างกว้างขวาง ซึ่งอาจทำให้ประชากรในป่าอ่อนแอลง นักวิทยาศาสตร์ยังกำลังตรวจสอบว่าปลาที่หนีรอดสามารถกลืนกินหรือขับไล่ปลาพื้นเมืองได้หรือไม่

สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด: ปลาที่หนีรอดกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่และสร้างความหายนะให้กับสายพันธุ์อื่น จากคางคกพิษที่ปกคลุมออสเตรเลียและมาดากัสการ์ ( SN Online: 2/22/16 ) ไปจนถึงมดแดงที่นำเข้ามาในสหรัฐอเมริกา สายพันธุ์ที่รุกรานเป็นหนึ่งในภัยคุกคามต่อความหลากหลายทางชีวภาพที่ใหญ่ที่สุดในโลก และพวกมันต้องเสียค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์ในความเสียหายและค่าใช้จ่ายในการจัดการ . ไม่ใช่ทุกสปีชีส์ที่ได้รับการแนะนำจะมีผลกระทบที่รุนแรงเช่นนี้ แต่การรุกรานนั้นยากต่อการกำจัด

ในขณะที่นักวิจัยพยายามที่จะจัดการกับผลกระทบของการหลบหนีในฟาร์ม เกษตรกรกำลังทำงานเพื่อควบคุมปลาให้ดีขึ้น และลดผลกระทบทางนิเวศวิทยาของผู้อพยพ บางประเทศได้เข้มงวดกฎระเบียบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำของพวกเขา นักวิจัยกำลังเสนอกลยุทธ์ตั้งแต่การออกแบบฟาร์มใหม่ไปจนถึงการปรับเปลี่ยนพันธุกรรมของปลา เนื่องจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำกลายเป็นวิธีแพร่หลายในการเลี้ยงผู้คนที่หิวโหยโปรตีนของโลก ผลกระทบทางนิเวศวิทยาได้รับความสนใจมากขึ้น

หากการหลบหนีทำให้สัตว์ป่าพื้นเมืองอ่อนแอลง “เรากำลังแก้ปัญหาด้านอาหารทั่วโลกและสร้างปัญหาใหม่” เควิน โกลเวอร์ นักพันธุศาสตร์ด้านประชากรแห่งสถาบันวิจัยทางทะเลของนอร์เวย์ในเบอร์เกนกล่าว นอร์เวย์ ซึ่งเป็นผู้ผลิตปลาทะเลอันดับต้นๆ ได้ทำการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการหลบหนีในฟาร์ม

ไม่ได้เกิดมาเพื่อป่า
การเลี้ยงปลาเป็นธุรกิจขนาดใหญ่ ในปี 2014 อุตสาหกรรมผลิตสัตว์น้ำจำนวน 73.8 ล้านเมตริกตัน มูลค่าประมาณ 160,000 ล้านดอลลาร์ ตามรายงานขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติในกรุงโรมเมื่อเดือนกรกฎาคม

เกือบสองในสามของอาหารนี้มาจากฟาร์มน้ำจืดในพื้นที่ เช่น บ่อน้ำ ซึ่งใช้ในเอเชียมาเป็นเวลาหลายพันปี ส่วนที่เหลือปลูกในฟาร์มทางทะเลและชายฝั่ง ซึ่งปลาในฟาร์มจะอาศัยอยู่ในบ่อกร่อย ทะเลสาบ หรือกรงในมหาสมุทร

ปลาน้ำจืดสามารถหนีออกจากบ่อเลี้ยงในช่วงเหตุการณ์เช่นน้ำท่วม ตัวหนีบางตัว เช่น ปลานิล ได้ทำร้ายสัตว์พื้นเมืองด้วยการแข่งขันและกินปลาป่า แต่การทำนาในทะเลมีปัญหาของตัวเอง สภาพแวดล้อมทางกายภาพนั้นรุนแรงและกรงต้องเผชิญกับคลื่นทะเลและลมที่สร้างความเสียหายรวมถึงเรือและการโจมตีของนักล่า

แซลมอนเป็นปลาทะเลชนิดหนึ่งที่เลี้ยงยากที่สุดชนิดหนึ่ง ในบางพื้นที่ จำนวนปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มจะลดจำนวนประชากรตามธรรมชาติ ฟาร์มทางทะเลของนอร์เวย์มีปลาแซลมอนแอตแลนติกประมาณ 380 ล้านตัว ในขณะที่แม่น้ำของประเทศเป็นที่อยู่ของปลาแซลมอนแอตแลนติกที่วางไข่ตามธรรมชาติเพียง 500,000 ตัวเท่านั้น

ในช่วงสี่ทศวรรษที่เกษตรกรได้เพาะเลี้ยงปลาแซลมอนแอตแลนติก สายพันธุ์ที่เลี้ยงได้แยกตัวออกจากลูกพี่ลูกน้องในป่า เมื่อทั้งคู่ถูกเลี้ยงในบ่อเพาะฟักมาตรฐาน ปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มจะเติบโตได้หนักกว่าปลาแซลมอนธรรมชาติประมาณสามถึงห้าเท่าในปีแรกของชีวิต

ปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มก็มักจะระมัดระวังน้อยลงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หลังจากสัมผัสกับนักล่าเทียม พวกมันจะโผล่ออกมาจากที่ซ่อนได้เร็วกว่าปลาป่า พฤติกรรมเสี่ยงนี้อาจเกิดขึ้นส่วนหนึ่งเนื่องจากปลาไม่ได้เผชิญกับความท้าทายที่รุนแรงของธรรมชาติ Philip McGinnity นักนิเวศวิทยาระดับโมเลกุลจาก University College Cork ในไอร์แลนด์กล่าวว่า “แนวคิดทั้งหมดเกี่ยวกับโรงเพาะฟักไข่คือทุกสิ่งสามารถอยู่รอดได้ ปลาในฟาร์มไม่รู้ดีกว่า

ความแตกต่างเหล่านี้เป็นข่าวร้ายสำหรับลูกผสมและปลาป่า ในการทดลองช่วงแรกๆ ลูกผสมของปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มและปลาแซลมอนป่ามีแนวโน้มว่าจะให้ราคาได้ไม่ดีนักในป่า ในปี 1990 ทีมงานของ McGinnity ได้วัด “ความสำเร็จตลอดชีวิต” ของปลาเหล่านี้ในแม่น้ำและมหาสมุทรที่วางไข่ เมื่อเทียบกับปลาแซลมอนป่า ลูกผสมมีอัตราความสำเร็จตลอดชีวิตประมาณหนึ่งในสี่ถึงครึ่งสูง ในช่วงเวลาเดียวกัน ทีมในนอร์เวย์พบว่าเมื่อปลาป่าแหวกว่ายโดยมีปลาในฟาร์มอยู่ท่ามกลางพวกมัน จำนวนลูกหลานป่าที่รอดชีวิตนานพอที่จะออกจากแม่น้ำเพื่อมุ่งหน้าสู่มหาสมุทรนั้นต่ำกว่าที่คาดไว้ประมาณหนึ่งในสาม บางที เพราะลูกหลานในฟาร์มที่เติบโตอย่างรวดเร็วได้กินอาหารหรืออาณาเขตเป็นจำนวนมาก

Ian Fleming นักนิเวศวิทยาด้านวิวัฒนาการจาก Memorial University of Newfoundland ในเมือง St. John’s ประเทศแคนาดา กล่าวว่า “มีเหตุผลที่ต้องกังวลจริงๆ”

ผลงานล่าสุดสนับสนุนแนวคิดที่ว่าปลาที่เลี้ยงในฟาร์มสามารถจับปลาป่าโดยการกินพื้นที่ในแม่น้ำ ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Fish Biology เมื่อปีที่ แล้ว นักวิจัยพบว่าอัตราการรอดตายของปลาแซลมอนป่าหนุ่มลดลงจาก 74 เป็น 53 เปอร์เซ็นต์เมื่อปลาถูกเลี้ยงในช่องแคบเดียวกันกับปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์ม แทนที่จะเลี้ยงด้วยตัวเอง เมื่อช่องมีทางออก ปลาป่าจำนวนมากออกจากลำธารเมื่อเลี้ยงด้วยปลาแซลมอนที่เลี้ยงไว้มากกว่าเมื่อเลี้ยงตามลำพัง

“ปลาเหล่านี้เป็นปลาที่สละดินแดนและต้องจากไป” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Kjetil Hindar นักชีววิทยาปลาแซลมอนที่สถาบันวิจัยธรรมชาติแห่งนอร์เวย์ในเมืองทรอนด์เฮมกล่าว

ส่วนผสมที่อ่อนแอกว่า
เพื่อค้นหาว่าปลาที่หนีรอดไปผสมพันธุ์กับปลาป่าได้มากน้อยเพียงใด ทีมของ Glover ได้เก็บตัวอย่างเกล็ดปลาแซลมอนในอดีตที่เก็บมาจากแม่น้ำ 20 แห่งในนอร์เวย์ ก่อนที่การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำจะกลายเป็นเรื่องปกติ นักวิจัยได้เปรียบเทียบ DNA ในตาชั่งกับของปลาแซลมอนป่าที่จับได้ในปี 2544 ถึง 2553 ในแม่น้ำเหล่านั้น

ปลาแซลมอนป่าในแม่น้ำ 5 แห่งจากทั้งหมด 20 แห่งมีพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกับปลาที่เลี้ยงในฟาร์มมากกว่า 1 ถึง 4 ทศวรรษ ทีมรายงานในปี 2013 ในBMC Genetics ในประชากรที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด 47 เปอร์เซ็นต์ของจีโนมของปลาป่ามาจากสายพันธุ์ที่เลี้ยงในฟาร์ม “เรากำลังพูดถึงการล้นของยีนพูลตามธรรมชาติ” โกลเวอร์กล่าว ลองนึกภาพถังสี — แดง น้ำเงิน เขียว — เป็นตัวแทนของแม่น้ำแต่ละสาย เขากล่าว และเทสีเทาลงในแต่ละแม่น้ำ

การผสมข้ามพันธุ์เป็นปัญหาน้อยกว่าที่ปลาป่ามีความอุดมสมบูรณ์ ปลาที่เลี้ยงในฟาร์มวางไข่ได้ไม่ดี ดังนั้นพวกมันจะไม่ผสมพันธุ์มากนักหากมีคู่แข่งที่ดุร้ายอยู่เป็นจำนวนมาก แต่ในจำนวนประชากรที่เบาบาง ปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มอาจสามารถ “มีกล้าม” โกลเวอร์กล่าว

10 อันดับแรกของผู้ผลิตปลาฟินฟิชในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางทะเล/ชายฝั่ง ปี 2014
ประเทศ
การผลิต
(พันเมตริกตัน)
นอร์เวย์ 1,330.4
จีน 1,189.7
ชิลี 899.4
อินโดนีเซีย 782.3
ฟิลิปปินส์ 373.0
ญี่ปุ่น 238.7
เวียดนาม 208.5
ประเทศอังกฤษ 167.3
ไก่งวง 126.1
ไต้หวัน 97.8
ที่มา: FAO 2016

การศึกษาขนาดใหญ่โดยทีมของ Hindar ซึ่งตีพิมพ์ในเดือนกรกฎาคมในICES Journal of Marine Scienceแสดงให้เห็นว่าการผสมทางพันธุกรรมระหว่างปลาแซลมอนธรรมชาติและปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มกำลังเกิดขึ้นในนอร์เวย์เป็นจำนวนมาก ในบรรดาประชากรปลาแซลมอนธรรมชาติ 109 ตัว ประมาณครึ่งหนึ่งมีสารพันธุกรรมจำนวนมากจากสายพันธุ์ที่เลี้ยงในฟาร์มที่รอดมาได้ ใน 27 ประชากรมากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ของ DNA ของปลามาจากปลาที่เลี้ยงใน ฟาร์ม

นั่นหมายถึงอะไรสำหรับลูกหลาน? ประชากรปลาแซลมอนแต่ละตัวได้ปรับตัวเพื่อเอาชีวิตรอดในถิ่นที่อยู่ของมัน — แม่น้ำสายหนึ่ง ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดหรือระดับความเป็นกรด เมื่อปลาที่เลี้ยงในฟาร์มผสมพันธุ์กับปลาป่า ผลที่ได้อาจไม่เหมาะที่จะอยู่ในสภาพแวดล้อมนั้น ในหลายชั่วอายุคน เนื่องจากประชากรในป่ามีความคล้ายคลึงกับปลาแซลมอนที่เลี้ยงในฟาร์มมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์กังวลว่าการรอดชีวิตของปลาอาจลดลง

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันหลายแห่งในนอร์เวย์กำลังสำรวจว่าการผสมทางพันธุกรรมเปลี่ยนแปลงอัตราการรอดตาย การเติบโต และลักษณะอื่นๆ ของปลาแซลมอนธรรมชาติหรือไม่ การสร้างลิงค์ที่ชัดเจนจะเป็นเรื่องยาก ภัยคุกคามอื่น ๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและมลภาวะกำลังสร้างความเครียดให้กับปลา

หากสามารถหยุดการหลบหนีได้ ปลาแซลมอนป่าอาจฟื้นตัวได้ การคัดเลือกโดยธรรมชาติจะคัดแยกปลาที่อ่อนแอที่สุดและปล่อยให้ปลาที่แข็งแรงที่สุดซึ่งมีคุณสมบัติที่ทนทานจากพ่อแม่ของพวกเขา แต่โกลเวอร์กังวลว่าเช่นเดียวกับที่ชายหาดไม่สามารถฟื้นตัวได้หากมีน้ำมันรั่วไหลทุกปี ประชากรในป่าไม่สามารถชุมนุมได้หากปลาที่เลี้ยงในฟาร์มถูกสูบอย่างต่อเนื่องใน: “ธรรมชาติไม่สามารถทำความสะอาดได้หากคุณสร้างมลพิษอย่างต่อเนื่อง”

ผลที่ไม่แน่นอน
ในสถานที่ที่สายพันธุ์ที่ถูกเพาะเลี้ยงไม่ได้มีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ นักวิจัยกำลังพิจารณาว่าการหลบหนีอาจทำให้ระบบนิเวศพื้นเมืองเสียหายหรือไม่ ตัวอย่างเช่น ปลากะพงขาวบางครั้งหลุดจากฟาร์มในหมู่เกาะคานารี ซึ่งปกติแล้วปลากะพงขาวจะไม่มีชีวิต (ยกเว้นเพียงไม่กี่ประชากรทางฝั่งตะวันออก)

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2010 พายุโหมกระหน่ำกรงที่เกาะลาปัลมา “เหมือนยักษ์ฉีกแหทั้งหมด” Kilian Toledo-Guedes นักนิเวศวิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัย Alicante ในสเปนกล่าว มีรายงานว่าปลาประมาณ 1.5 ล้านตัว ส่วนใหญ่เป็นปลากะพงขาวว่ายฟรี

สองสามสัปดาห์ต่อมา จำนวนปลากะพงขาวในน่านน้ำใกล้เคียงนั้น “น่าตกใจ” เขากล่าว “ฉันมองไม่เห็นด้านล่าง” ความหนาแน่นของปลากะพงขาวในน่านน้ำใกล้ฟาร์มนั้นสูงกว่าช่วงเดียวกันของปีที่แล้ว 162 เท่า ทีมของเขารายงานในปี 2014 ในการจัดการประมงและนิเวศวิทยา ข้อมูลการประมงแสดงให้เห็นการจับปลากะพงขาวพุ่งสูงขึ้นโดยชาวประมงท้องถิ่น ซึ่งในเดือนมกราคมยังชี้ให้เห็นว่า การหลบหนี ครั้งใหญ่ที่ไม่ได้รายงานได้เกิดขึ้นก่อนเกิดพายุ

แม้จะถูกเลี้ยงในกรงเลี้ยงโดยให้อาหารเม็ด แต่ปลาที่เลี้ยงในฟาร์มบางตัวก็เรียนรู้ที่จะล่า นักวิจัยพบว่าปลากะพงขาวรอดมาได้ 4 เดือนหลังจากฟาร์มพังในปี 2553 กินปูเป็นส่วนใหญ่ ปลากะพงขาวจากการหลบหนีครั้งก่อนซึ่งอาศัยอยู่ในป่ามาหลายปีก็กินปลาจำนวนมากเช่นกัน ผลการวิจัยที่รายงานในปี 2014 ในการวิจัยสิ่งแวดล้อมทางทะเลชี้ให้เห็นว่าผู้หลบหนีเริ่มต้นด้วยการจับเป้าหมายที่ง่าย เช่น สัตว์จำพวกครัสเตเชีย จากนั้นเรียนรู้ที่จะจับปลาที่เคลื่อนไหวเร็วขึ้น

จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เห็นสัญญาณที่ชัดเจนว่าผู้หลบหนีได้ทำลายระบบนิเวศ ความหนาแน่นของปลากะพงขาวรอบๆ La Palma ลดลงอย่างมากในเดือนตุลาคม 2010 และลดลงอย่างต่อเนื่องในปีหน้า อาจเป็นเพราะปลาบางตัวไม่สามารถหาอาหารได้เพียงพอ ในขณะที่บางตัวถูกจับโดยชาวประมงหรือผู้ล่าทีมงานในวารสารวิจัยและพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ .

ผู้เขียนร่วมการศึกษา Ricardo Haroun นักวิจัยด้านการอนุรักษ์ทางทะเลที่มหาวิทยาลัย Las Palmas de Gran Canaria กล่าวว่าการจับปลาตัวเล็ก ๆ ที่ปลากะพงกิน เช่น ปลานกแก้ว ไม่ได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการหลบหนีในปี 2010 หรือหลังจากการหลบหนีครั้งใหญ่ที่คล้ายกันในปี 1999 ในประเทศสเปน. แม้ว่าเขาจะเห็นด้วยว่าอุตสาหกรรมควรพยายามป้องกันการหลบหนี แต่เขาไม่เห็นหลักฐานว่าคนหนีภัยกำลังปราบปรามสัตว์ป่า

หากปลาที่หนีออกมาสามารถผสมพันธุ์และขยายพันธุ์ได้ ความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายต่อสายพันธุ์พื้นเมืองก็เพิ่มสูงขึ้น ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในMarine Ecologyในปี 2555 Toledo-Guedes และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าพบปลากะพงขาวที่โตเต็มที่ทางตอนกลางของเกาะเตเนริเฟ่ แต่ Haroun กล่าวว่าน้ำอุ่นและเค็มเกินกว่าที่ปลาจะขยายพันธุ์ได้ และทีมของเขาไม่พบเด็กในการสำรวจเมือง La Palma เลย และพวกเขาก็ไม่เคยได้ยินรายงานเกี่ยวกับเด็กในพื้นที่เลย Toledo-Guedes กล่าวว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้น เช่น ความพยายามในการจับตัวอ่อน ก่อนที่จะตัดการสืบพันธุ์ออก

ในทำนองเดียวกัน เว็บ SBOBET นักวิจัยไม่สามารถทำนายผลที่ตามมาของการหลบหนีของปลาช่อนทะเลในเอกวาดอร์ได้ น้ำเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการสืบพันธุ์ และสัตว์กินเนื้อเหล่านี้กินทุกอย่างตั้งแต่ปูไปจนถึงปลาหมึก Castellanos-Galindo เชื่อว่าการทำฟาร์มปลาช่อนทะเลในพื้นที่นั้นเป็นความผิดพลาด เนื่องจากการหลบหนีอาจจะดำเนินต่อไป และในที่สุดปลาก็อาจสร้างประชากรที่มีเสถียรภาพในป่าซึ่งอาจส่งผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้ต่อเหยื่อพื้นเมืองและส่วนอื่นๆ ของระบบนิเวศ เขาชี้ไปที่ปลาสิงโตที่รุกรานว่าเป็นคำเตือน: ผู้ล่าเหล่านี้อาจได้รับการปล่อยตัวจากพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำส่วนตัวในฟลอริดา ได้ระเบิดทั่วแคริบเบียน อ่าวเม็กซิโก และมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก และกินปลาตามแนวปะการังขนาดเล็ก

Qaim จากมหาวิทยาลัย Göttingen ในเยอรมนี ศึกษาผลกระทบ

3 September 2022, 2:29 am

เงินของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมมาหลายปีแล้ว แต่เขาไม่ได้เป็นโปรจีเอ็มโออย่างสุ่มสี่สุ่มห้าและการตีความผลการศึกษาของเขาเองนั้นเหมาะสมยิ่ง ฝ้ายดัดแปลงพันธุกรรมที่เกษตรกรปลูกคือ ฝ้ายบีที ซึ่งมียีนจากบาซิลลัส ทูรินเจียนซิส ซึ่งเป็นแบคทีเรียในดินที่เกษตรกรอินทรีย์มักใช้ การเพิ่มยีน Bt จะทำให้ฝ้ายมีสารกำจัดศัตรูพืชในตัวเพื่อต่อต้านหนอนเจาะฝ้าย ซึ่งเป็นโรคระบาดที่สามารถทำลายพืชผลได้

ในบรรดาเกษตรกร Qaim ที่ศึกษา ผู้ที่เปลี่ยนมาใช้ฝ้ายบีทีสูญเสียพืชน้อยลงและเห็นผลกำไรเพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์ แต่การนำฝ้ายบีทีไปใช้ในส่วนนั้นของอินเดียนั้นค่อนข้างใหม่ และผลกระทบเชิงบวกก็ไม่จำเป็นต้องคงอยู่ตลอดไป หนอนเจาะเลือดในพื้นที่อาจทนต่อสารพิษ Bt Qaim ตั้งข้อสังเกตทั้งในกระดาษของเขาและในการสัมภาษณ์

คำเตือนดังกล่าวไม่สำคัญสำหรับผู้โทรที่เป็นศัตรู Qaim กล่าว เขาได้เรียนรู้ที่จะเก็บเงียบเกี่ยวกับงานของเขาในการสนทนาแบบสบายๆ กับพ่อแม่ที่โรงเรียนของลูกสาว ในการโต้เถียงกันอย่างเผ็ดร้อนเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม แทบไม่มีที่ว่างสำหรับความแตกต่างกันนิดหน่อย

“เราอยู่ในโลกที่ทาสีดำและขาว” Qaim กล่าว “โดยเฉพาะในยุโรป ผู้คนต่างเชื่อมั่นอย่างลึกซึ้งว่าพืชดัดแปลงพันธุกรรมนั้นไม่ดีต่อโลก ถ้าคุณพูดอะไรเกี่ยวกับพืชดัดแปลงพันธุกรรม คุณกำลังพูดถึงความชั่วร้าย”

การกำหนดความชั่วร้ายนั้นเป็นหนึ่งในสองเรื่องเล่าที่แพร่หลายเกี่ยวกับอาหารดัดแปลงพันธุกรรม ฝ่ายตรงข้าม GMO เล่าว่าสิ่งมีชีวิต “Franken” เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ สิ่งแวดล้อม และสังคมโดยรวม ในอีกด้านหนึ่ง ผู้เสนอให้โต้แย้งว่า GMOs เป็นเครื่องมือที่ไม่เป็นอันตรายและจำเป็นสำหรับการกอบกู้โลกที่ถูกคุกคามจากจำนวนประชากรมากเกินไปและสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง เสียงที่ดังที่สุดในฝั่งผู้เสนอมักจะถูกมองว่าเป็นเสียงแหลมสำหรับ Big Agriculture (บางส่วนเป็น) ในขณะที่เสียงที่ดังที่สุดในด้านต่อต้านจีเอ็มโอมักถูกมองว่าเป็นเรื่องที่น่ากลัว (บางส่วนเป็น)

Qaim และคนอื่น ๆ โต้แย้งว่าพู่กันกว้างนี้มีปัญหาด้วยเหตุผลหลายประการ คำว่า GMO นั้นเป็นสิ่งที่จับต้องได้ซึ่งครอบคลุมผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายซึ่งพัฒนาขึ้นด้วยวิธีการที่หลากหลาย โดยแต่ละผลิตภัณฑ์มีความเสี่ยงและผลประโยชน์แตกต่างกันไป มี GMOs ที่นำไปสู่การลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น และยังมี GMOs ที่ทำให้การใช้สารกำจัดวัชพืชพุ่งสูงขึ้น แปรงแบบกว้างก็ล้มเหลวเช่นกันเมื่อติดฉลากผู้พัฒนาเทคโนโลยี GM: ยักษ์ใหญ่เชิงพาณิชย์ของอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลงเคมีเกษตรได้พัฒนา GMOs แต่นักวิทยาศาสตร์ด้านวิชาการได้รับทุนจากองค์กรไม่แสวงหากำไรหรือภาครัฐ

“เทคโนโลยีอย่างพืชดัดแปลงพันธุกรรมไม่ได้มีทั้งดีและไม่ดี” Qaim กล่าว “การพูดถึงผลกระทบของ GMOs นั้นกว้างเกินไป”

ความหลากหลายของกระบวนการทางวิศวกรรมและผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าจะเติบโตอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยี CRISPR ที่ค่อนข้างใหม่ ซึ่งช่วยให้แก้ไขยีนได้อย่างแม่นยำ ( SN: 12/26/15, p. 18 ) อาจกลายเป็นเครื่องมือ GMO ที่เลือกได้ในไม่ช้า แต่โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง GMOs นั้นมีอายุหลายสิบปี และถึงแม้จะกลัวความเสี่ยงที่ไม่ทราบสาเหตุ แต่ GMOs ก็ยังได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง

เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากแผนที่แบบโต้ตอบ

ภาพที่ดึงมาจากการวิจัยหลายทศวรรษไม่สอดคล้องกับการรับรู้ของสาธารณชนทั่วไป แม้ว่าปัญหาสุขภาพที่คาดไม่ถึงมักจะเป็นปัญหาระดับแนวหน้าของสาธารณชน แต่อาหารที่มี GMOs นั้นอยู่บนชั้นวางขายของชำมากว่า 20 ปี หลักฐานจำนวนมากบ่งชี้ว่าการกิน GMO ไม่ได้มีความเสี่ยงมากกว่าการรับประทานอาหารทั่วไป ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมีความหลากหลายมากขึ้น ปัญหาบางอย่างที่เกิดขึ้น เช่น การเพิ่มขึ้นของการใช้สารกำจัดวัชพืชบางชนิด เกี่ยวกับการทำฟาร์มมากกว่าอันตรายที่มีอยู่ในเทคโนโลยีจีเอ็ม ปัญหาเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับพืชผลทั่วไปที่ไม่ใช่พืชดัดแปลงพันธุกรรม

ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของยีนที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งหลบหนีเข้าไปในป่านั้นมีความชัดเจนน้อยกว่า แต่ในขณะที่ผลกระทบอาจคาดเดาได้ยาก แต่บ่อยครั้งก็สามารถประเมินความน่าจะเป็นของการหลบหนีที่เกิดขึ้นจริงได้ ด้วยการอนุมัติล่าสุดของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาสำหรับปลาแซลมอน GM ( SN Online: 11/19/15 ) ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์เห็นพ้องกันว่ามีความเป็นไปได้เพียงเล็กน้อยที่การหลบหนีอาจเป็นอันตรายต่อประชากรปลาพื้นเมือง อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงนั้นสามารถลดลงได้ด้วยการกำกับดูแลอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับสถานที่และวิธีการเลี้ยงปลาดังกล่าว

ยังมีคำสัญญาที่ยังไม่เกิดขึ้นอีกมาก จีเอ็มโอมักถูกขนานนามว่าเป็นวิธีการเพิ่มปริมาณสารอาหารของอาหารเพื่อต่อสู้กับภาวะทุพโภชนาการ ทว่า GMOs ที่อยู่ในท้องตลาดได้ประโยชน์อย่างมากต่อผู้ผลิตเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นบริษัทและเกษตรกร มากกว่าผู้บริโภค

มีการพัฒนา GMO ที่ส่งเสริมสุขภาพมากมาย รวมถึงกล้วยที่มีธาตุเหล็กเพิ่มขึ้น พืชที่ทำน้ำมันปลาโอเมก้า 3 และข้าว ข้าวฟ่างและมันสำปะหลังที่อุดมด้วยวิตามินเอ พืชชนิดใหม่ เช่น พืชที่ออกแบบมาให้ทนต่อความแห้งแล้งหรือเกลือที่มากเกินไปในดิน อาจมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่คุกคามสถานะการทำฟาร์มที่เป็นอยู่ และในทางกลับกัน เสบียงอาหาร

หลังจากการตัดสินใจในเดือนพฤศจิกายนที่ถือว่าปลาแซลมอนดัดแปลงพันธุกรรมปลอดภัยสำหรับการกิน ซึ่งเป็นสัตว์ตัวแรกที่ได้รับการอนุมัติดังกล่าว สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยากำลังดำเนินการตามกฎระเบียบด้านน้ำ เมื่อวันที่ 29 มกราคม องค์การอาหารและยาได้ออกประกาศเตือนการนำเข้าโดยหลักจะห้ามการขายปลาแซลมอนจนกว่าหน่วยงานจะทราบว่าควรติดฉลากปลาอย่างไร ฉันไม่อิจฉางานของมัน

ฤดูใบไม้ร่วงที่แล้ว เมื่อฉันเริ่มรายงานเรื่องราว ของScience Newsที่ตรวจสอบข้อเรียกร้องมากมายเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม ฉันเห็นว่าปัญหาการติดฉลากค่อนข้างตรงไปตรงมา ฉันคิดว่าการรู้ว่าบางสิ่งมีส่วนผสมของ GM หรือไม่ จะช่วยให้ผู้บริโภค รวมทั้งฉัน สามารถตัดสินใจซื้อได้อย่างมีข้อมูลมากขึ้น แต่ยิ่งฉันทำรายงานมากเท่าไหร่ ฉันก็ยิ่งเห็น “จีเอ็มโอ” เป็นตัวอธิบายที่งี่เง่าและจำกัดการใช้งานมากเท่านั้น เช่นเดียวกับป้ายกำกับ “สื่อลามก” คำจำกัดความของ GMO มักขึ้นอยู่กับ”ฉันรู้เมื่อฉันเห็น ” อัตวิสัย

หลายรัฐ กำลังต่อสู้กับปัญหาการติดฉลาก GMและผลลัพธ์ก็ไม่ค่อยดีนัก กฎหมายที่บังคับใช้ในรัฐเวอร์มอนต์บ้านเกิดของฉัน เช่น กำหนดให้มีการติดฉลากเฉพาะอาหารที่มี GM ที่ควบคุมโดย FDA ตามที่ระบุไว้โดย Campbell Soup Company ซึ่งเพิ่งทำลายอันดับอุตสาหกรรมและประกาศสนับสนุนการติดฉลาก อาหารที่มี GMOs บังคับ แนวทางของ Vermont มีแนวโน้มที่จะนำไปสู่ความสับสนสำหรับทั้งผู้ผลิตอาหารและผู้บริโภค เนื่องจากธรรมชาติที่ผสมปนเป กัน ของกฎระเบียบด้านอาหารในสหรัฐอเมริกา กฎหมายเวอร์มอนต์จะกำหนดให้มีการติดฉลาก SpaghettiO ดั้งเดิมของ Campbell แต่ไม่ใช่ SpaghettiO ที่มีลูกชิ้น เพราะอาหารจากโรงงาน GM อยู่ภายใต้กฎระเบียบของ FDA แต่เนื้อสัตว์เป็นขอบเขตของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ไม่ใช่ FDA . (แซลมอนจีเอ็มเป็นอาณาเขตขององค์การอาหารและยาเพราะสารพันธุกรรมที่ใส่เข้าไปถือเป็นยา – คิดดูสิ)

นอกเหนือจากการเย็บปะติดปะต่อกันด้านกฎระเบียบ ปัญหาหลักในการกำหนดจีเอ็มโอก็คือมันสามารถเป็นหมวดหมู่ที่กว้างมากหรือแคบเกินไป และทำให้คำนั้นไม่มีความหมาย ตัวอย่างเช่น การแทงคำนิยามหลายๆ ครั้งมีขึ้นเพื่อแยกแยะผลิตภัณฑ์ที่ “ผิดธรรมชาติ” ที่เกิดจากการดัดแปลงของมนุษย์จากสิ่งที่เกิดขึ้น “ตามธรรมชาติ” แต่การดัดแปลงพันธุกรรมส่วนใหญ่ที่มนุษย์ทำขึ้นนั้น ธรรมชาติเกิดขึ้นก่อน

วิธี การประจำ สำหรับการถ่ายโอน DNA “เทียม” ไปยังพืช ตัวอย่างเช่น โดยการควบคุมพลังของจุลินทรีย์Agrobacterium แบคทีเรียในดินนี้ (และญาติสนิทบางส่วน) เป็นผู้ส่งสารพันธุกรรมตามธรรมชาติ ที่สอดแทรก DNA เข้าไปในพืชมานานก่อนที่มนุษย์จะกังวลเกี่ยวกับ GMOs ความสามารถของ Agrobacteriumในการดัดแปลงพันธุกรรมพืชในป่าถูกตรวจพบครั้งแรก เนื่องจาก DNA ที่สอดเข้าไปสามารถทำให้เกิดโรคถุงน้ำดี (Crown-gall disease ) ซึ่งเป็นปัญหาของพืชผล (ไม่ใช่ GM) มากมาย ความสามารถทางวิศวกรรมชีวภาพของจุลินทรีย์อาจมีบทบาทในการเลี้ยงสัตว์ มันเทศ ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์รายงานว่า มันฝรั่งหวานพันธุ์ต่าง ๆ ที่รวบรวมมาจากทั่วโลกตามธรรมชาติมี สารพันธุกรรม Agrobacteriumแทรกซึ่งไม่พบในญาติในป่า การค้นพบนี้บอกเป็นนัยว่า DNA ของต่างประเทศมีลักษณะบางอย่างที่ทำให้บรรพบุรุษของมันฝรั่งหวานโบราณมีเสน่ห์ต่อมนุษย์มากขึ้น

ดังนั้นบางทีเราควรนิยาม GMOs ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มนุษย์มีการดัดแปลงพันธุกรรม คำจำกัดความนั้นเปิดกระป๋องเวิร์มขนาดมหึมา บางคนอาจโต้แย้งว่า “การดัดแปลงพันธุกรรมของมนุษย์” เริ่มต้นด้วยการเริ่มต้นของการเกษตร หากคุณพยายามจำกัดไม่ให้มีการผสมข้ามพันธุ์พืชแบบเดิมๆ กล่าวโดยนิยาม GMOs ว่าดัดแปลงด้วยวิธีที่ไม่เกี่ยวกับเพศ ยังไม่มีเส้นที่ชัดเจน การปลูกถ่ายอวัยวะซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเนื้อเยื่อพืชหลอมรวมเนื่องจากแรงดันทางกล เป็นวิธีปฏิบัติที่มีมาช้านานในพืชสวน และปรากฎว่าจีโนมพืชทั้งหมดสามารถ สลับกันได้ผ่านพืชที่ ต่อกิ่ง

หากคุณจำกัดคำจำกัดความให้แคบลงเพื่อละทิ้งแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรแบบโบราณที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคย ปัญหายังคงอยู่ ลองทำสิ่งนี้: GMOs รวมถึงการดัดแปลงที่ทำโดยคนซึ่งจะไม่เกิดขึ้นในธรรมชาติ การกำหนดดังกล่าวทำให้มีการดัดแปลงหลายอย่างที่เราส่วนใหญ่พิจารณาอย่างไม่อาจโต้แย้งได้ GM เช่น เทคนิคการทำให้ยีนเงียบซึ่งให้ผลแอปเปิลและมันฝรั่งที่ไม่ทำให้เกิดสีน้ำตาล ที่เพิ่งได้รับการอนุมัติเมื่อเร็วๆ นี้ หรือการดัดแปลงที่ทำผ่านเทคโนโลยี CRISPR การแก้ไขยีน วิธีการเหล่านี้ไม่ได้ให้คุณสมบัติใหม่โดยการแทรกยีนต่างประเทศ แต่พวกมันตัดทอนหรือลดจำนวนสารพันธุกรรมพื้นเมือง ลักษณะที่ยอมจำนนอาจเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเองผ่านการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมแบบสุ่ม

ความยากลำบากอีกประการหนึ่งในการติดฉลากคือมีศักยภาพในการประสานความคิดที่ผิด ๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ใช้ทำ GMOs ในใจของผู้คน ตัวอย่างเช่น ผู้สนับสนุนการติดฉลากหลายคนรู้สึกหนักแน่นว่าพวกเขาไม่ต้องการใช้ “เทคโนโลยีชีวภาพ” ในการผลิตอาหาร หากปราศจากเทคโนโลยีชีวภาพที่สาปแช่งนี้ เราอาจยังคงรวบรวมเอ็นไซม์ที่ทำให้ชีสสุกจากกระเพาะอาหารของลูกวัว แทนที่จะใช้ รุ่นที่บริสุทธิ์กว่าและมีมนุษยธรรมมากกว่า ซึ่งผลิตโดยจุลินทรีย์ที่ดัดแปลงพันธุกรรม (จุลินทรีย์ดังกล่าวยังสร้าง วิตามินและ ส่วนผสมเล็กน้อยในอาหารของเรา)

ฉันเข้าใจถึงความน่าดึงดูดใจของฉลาก และสำหรับหลาย ๆ คน (รวมถึงฉันด้วย) กฎหมายการติดฉลากพูดถึงความต้องการที่ไกลเกินเอื้อมมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าที่ที่เราใช้จ่ายเงินของเราสามารถสร้างคำแถลงเกี่ยวกับความเชื่อของเราได้ ในการสนทนากับเพื่อน เพื่อนร่วมงาน และแหล่งข่าวเกี่ยวกับกฎหมายการติดฉลาก หลายคนชี้ให้เห็นว่าพวกเขาไม่กังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพหรือปลาเฮอริ่ง GM สีแดงอื่นๆ พวกเขาเพียงไม่ต้องการที่จะสนับสนุนระบบอาหารที่มีพื้นฐานมาจากเกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรม นั่นอาจเป็นความต้องการที่ถูกต้อง แต่ไม่จำเป็นต้องบรรลุผลโดยฉลาก: ความคิดริเริ่มด้านเทคโนโลยีชีวภาพของพืชจำนวนมากไม่ได้อยู่ภายใต้แอกของ Big Ag (ขึ้นอยู่กับว่าคุณนับอย่างไรประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของสิทธิบัตรเทคโนโลยีชีวภาพด้านการเกษตร ถือครองโดยยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นตัวเลขที่มั่นใจได้ แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะกำหนดคำศัพท์ได้อย่างแน่นอน)

วิธีหนึ่งในการหลีกเลี่ยงระเบียบการติดฉลากที่ดัดแปลงพันธุกรรม/ดัดแปลงคือการบอกให้ผู้บริโภคซื้อออร์แกนิกหากพวกเขาต้องการหลีกเลี่ยง GMOs; อาหารออร์แกนิกถูกห้ามไม่ให้ มีส่วนผสมของจีเอ็ม แต่ตัวเลือกนั้นไม่ได้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการสนับสนุนระบบอาหารเชิงอุตสาหกรรม: แบรนด์ออร์แกนิกจำนวนมากในขณะนี้เป็น ของไททันของอุตสาหกรรมอาหารแปรรูป และฉลากออร์แกนิกจะไม่ขจัดปัญหาการติดฉลากปลาแซลมอนที่ดัดแปลงพันธุกรรมโดย FDA: สหรัฐอเมริกาไม่มีมาตรฐานออ ร์แกนิ กสำหรับปลา เมื่อหน่วยงานเริ่มดำเนินการในการจัดทำแนวทางการติดฉลากให้เสร็จสิ้น ฉันบอกพวกเขาว่า ขอให้โชคดี

พืชป้องกันตัวเองจากการจู่โจมของแบคทีเรียด้วยสารประกอบลึกลับที่ขัดขวางแผนการที่ดีที่สุดของแบคทีเรีย ตอนนี้นักวิจัยได้ระบุสารป้องกันตัวใดตัวหนึ่งแล้ว

กรดโรสมารินิกเป็นอาวุธลับของพืชในการดับแบคทีเรีย นักวิจัยรายงานในการส่งสัญญาณวิทยาศาสตร์ วัน ที่ 5 มกราคม Tino Krell และเพื่อนร่วมงานจากสภาวิจัยแห่งชาติสเปนในกรานาดาพบว่ากรด rosmarinic เลียนแบบโมเลกุลที่แบคทีเรียใช้ในการส่งสัญญาณซึ่งกันและกันเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของประชากร สารประกอบนี้หลอกแบคทีเรียให้ส่งสัญญาณไปยังเพื่อนบ้านเพื่อบุกรุกพืชก่อนที่จุลินทรีย์จะมีกองกำลังเพียงพอ ดังนั้นพืชจึงสามารถต่อสู้กับพวกมันได้ นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์

นักวิจัยกล่าวว่าสารเคมีป้องกันนี้อาจเป็นประโยชน์ในการจำกัดความเสียหายของพืชผลจากแบคทีเรีย และลดการติดเชื้อในโรงพยาบาลที่เกิดจากแบคทีเรีย

รัฐบาลสหรัฐฯ จะทดสอบอาหารต่างๆ สำหรับการสัมผัสกับไกลโฟเสต ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ในสารกำจัดวัชพืชหลายชนิด

ลอเรน ซูเชอร์ โฆษกสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) เปิดเผยว่า การทดสอบอาหาร เช่น ถั่วเหลือง ข้าวโพด นม และไข่ จะเริ่มในปีนี้ ในปี 2014 สำนักงานความรับผิดชอบของรัฐบาลได้เรียกร้อง ให้องค์การอาหารและยาและกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาเพิ่มความแข็งแกร่งในการตรวจสอบไกลโฟเสต ซึ่งเป็นสารกำจัดวัชพืชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก ก่อนหน้านี้ วิธีสำหรับการทดสอบดังกล่าวอาจมีราคาแพงเกินไปและใช้แรงงานมาก แต่วิธีการใหม่ทำให้เป็นไปได้มากขึ้น

หลักฐานแสดงอาการป่วยของไกลโฟเสตผสมกันและมักถูกบดบังด้วยการหมุนทั้งสองด้าน แต่มีข้อสงสัยเล็กน้อยว่าการสัมผัสของมนุษย์เพิ่มขึ้นพร้อมกับการใช้สารกำจัดวัชพืชที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ( SN: 2/6/16, p. 22 )

เปิดตัวในปี 1970 ใน Roundup ของ Monsanto ในไม่ช้า glyphosate ก็ครองตลาดสารกำจัดศัตรูพืช ปัจจุบัน มีการใช้เงินมากกว่า250 ล้านปอนด์ ต่อปีกับพื้นที่เกษตรกรรมในสหรัฐอเมริกา ในขั้นต้น สารกำจัดวัชพืชซึ่งขัดขวางการทำงานของเอ็นไซม์ที่จำเป็นที่พบในพืช ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดวัชพืชออกจากทุ่งนาก่อนปลูก ในทศวรรษ 1990 การพัฒนาพืชผลที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้ทนต่อไกลโฟเสตและการหมดอายุของสิทธิบัตร ส่งผลให้มีการใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างมาก รวมถึงการนำไปใช้กับทุ่งนาในช่วงฤดูปลูก ปัจจุบัน มีผู้ผลิตประมาณ 90 รายใน 20 ประเทศผลิตไกลโฟเสต ซึ่งใช้ทั่วโลกเพื่อควบคุมวัชพืชในบ้านและในสวน

แม้จะมีการใช้อย่างแพร่หลาย หน่วยงานกำกับดูแลได้ข้อสรุปว่าสารกำจัดวัชพืชมีความเป็นพิษต่ำ และไม่มีการทดสอบตามปกติสำหรับไกลโฟเสตในอาหารหรือในคน การศึกษาครั้งเดียวโดยบริการการตลาดทางการเกษตรของ USDA ในปี 2554 พบว่ามีสารตกค้างไกลโฟเสตใน 90 เปอร์เซ็นต์ของถั่วเหลืองที่ทดสอบและสารไกลโฟเสตในตัวอย่างมากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ ทุกระดับต่ำกว่าระดับอาหารที่ยอมรับได้ สำหรับถั่วเหลืองที่กำหนดโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาที่ 20 ส่วนต่อล้านส่วน แม้ว่าความเข้มข้นสูงสุดจะอยู่ที่ 18.5 ppm ใกล้เคียง

การศึกษาด้านพิษวิทยาจำนวนมากซึ่งดำเนินการโดยภาคอุตสาหกรรมตามที่กำหนดโดย EPA พบว่าไกลโฟเสตค่อนข้างไม่เป็นอันตราย สัตว์ไม่มีเอนไซม์ที่ไกลโฟเสตทำงาน ดังนั้นจึงไม่ควรได้รับผลกระทบโดยตรง งานวิจัยอื่นๆ ชี้ให้เห็นถึงผลร้าย ทว่าหลักฐานของอันตรายยังไม่ชัดเจนและมีรอยเปื้อนจากการศึกษาที่ได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางและน่าอดสูในวงกว้างจำนวนหนึ่ง ประวัติการวิจัยที่ยุ่งเหยิงดังกล่าวเป็นเหตุผลเพิ่มเติมสำหรับการศึกษาที่ได้มาตรฐานโดยนักวิทยาศาสตร์อิสระและสำหรับการตรวจสอบทั่วไป Ana Soto ผู้เชี่ยวชาญด้านต่อมไร้ท่อรบกวนสารเคมีที่ Tufts University School of Medicine ในบอสตันกล่าว

“หากมีหลักฐานของปัญหาที่ยังคงเกิดขึ้น และสารเคมีถูกใช้อย่างแพร่หลาย เราต้องศึกษามัน” โซโตกล่าว “นั่นไม่ใช่การปฏิวัติ นั่นคือสามัญสำนึก”

หน่วยงานระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็งขององค์การอนามัยโลกได้ดำเนินการทบทวน ผลการศึกษามากกว่า 400 ชิ้นในปี 2015 และจัดอันดับไกลโฟเสตว่า “อาจเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์” การกำหนดสารก่อมะเร็ง 2A นี้เป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากการค้นหาหลักฐานที่จำกัดจากการสัมผัสในมนุษย์ในโลกแห่งความเป็นจริง ตัวอย่างเช่น การศึกษาในแคนาดา สวีเดน และสหรัฐอเมริกา แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ทำงานกับสารกำจัดวัชพืชที่ใช้ไกลโฟเสตมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นสำหรับมะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดนอนฮอดจ์กิน แม้ว่าการศึกษาวิจัยขนาดใหญ่ในสหรัฐฯ แยกออกมาพบว่าไม่มีความเชื่อมโยงดังกล่าว

การกำหนดไกลโฟเสตเป็น “อาจเป็นสารก่อมะเร็ง” ยังขึ้นอยู่กับหลักฐานจากการศึกษามะเร็งในการทดลองกับสัตว์ และหลักฐานทางกลไกว่าความเสียหายจากไกลโฟเสตอาจเกิดขึ้นในระดับเซลล์อย่างไร สารอื่นๆ ที่จำแนกโดย IARC ว่ามีหลักฐานยืนยันความสามารถในการก่อให้เกิดมะเร็งที่ใกล้เคียงกัน ได้แก่ ยาฆ่าแมลงมาลาไธออน การปล่อยภายในอาคารจากเตาเผาไม้ และเนื้อแดง ( SN: 28/11/15, p.9 )

Kathryn Guyton นักพิษวิทยาอาวุโสของ IARC Monographs Program และผู้เขียนนำในบทความสรุปผลการค้นพบในเดือนพฤษภาคม 2015 Lancet Oncologyกล่าวการประเมินสารกำจัดวัชพืชของ IARC ซึ่งรวมถึงไกลโฟเสตนั้นรวมถึงการศึกษาที่เป็นสาธารณสมบัติเท่านั้นและสามารถตรวจสอบได้โดยอิสระ ดังนั้นจึงไม่รวมถึงการศึกษาอุตสาหกรรมที่ไม่ได้ตีพิมพ์จำนวนมากซึ่งได้รับการยอมรับจากหน่วยงานกำกับดูแลในสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาที่ไม่ได้ให้ข้อมูลเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์อย่างอิสระ เช่น การ ศึกษาที่มี การโต้แย้งกันอย่างกว้างขวาง โดยนักวิจัยชาวฝรั่งเศสที่เชื่อมโยง Roundup กับปัญหาไตและเนื้องอกในหนู

ตามการกำหนดของ IARC หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรปได้ประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของไกลโฟเสตอีกครั้ง การประเมินของ EFSAซึ่งเน้นเฉพาะไกลโฟเสตเพียงอย่างเดียวและรวมถึงการศึกษาบางส่วนที่ไม่ได้ทบทวนโดย IARC ได้รับการตีพิมพ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2558 โดยสรุปว่าไกลโฟเสต “ไม่น่าจะก่อให้เกิดอันตรายต่อสารก่อมะเร็งต่อมนุษย์” และทำให้เป็นที่ยอมรับได้ทุกวัน การบริโภคไกลโฟเสตจาก 0.3 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัวต่อวันเป็น 0.5 มก./กก. ของน้ำหนักตัวต่อวัน แต่ยังชี้ให้เห็นถึงช่องว่างในข้อมูลด้านพิษวิทยาและสิ่งแวดล้อม และกำหนด “ปริมาณอ้างอิงเฉียบพลัน” เป็นครั้งแรก – สูงสุด ปริมาณที่สามารถกินเข้าไปได้ในช่วงเวลาสั้นๆ โดยอิงจากข้อมูลความเป็นพิษใหม่จากการศึกษาในกระต่าย (เช่น 0.5 มก./กก. ของน้ำหนักตัวต่อวัน)

การตัดสินใจของ FDA ในการตรวจสอบอาหารสำหรับสารตกค้างไกลโฟเสตนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับแถลงการณ์ความกังวลเกี่ยวกับการได้รับไกลโฟเสตที่เผยแพร่ทางออนไลน์ในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ในหัวข้อEnvironmental Health คำกล่าวอ้างวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัยบางอย่าง (เช่น การศึกษาเนื้องอกในหนูที่หดกลับ) อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาจากหลักฐานที่ขัดแย้งกัน คำแนะนำของมันก็ฟังดูสมเหตุสมผล Soto กล่าว ซึ่งรวมถึงการทดสอบเป็นประจำสำหรับสารตกค้างไกลโฟเสตในของเหลวของมนุษย์โดยศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา

โฆษกของ Monsanto Charla Lord กล่าวว่าหาก FDA ตัดสินใจที่จะทดสอบสารตกค้างไกลโฟเสตอย่างเข้มงวด บริษัท มั่นใจว่าการตรวจสอบจะยืนยันความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์อีกครั้ง

ระวังตัวด้วย คนรักไวน์: การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอาจทำให้เมอร์ล็อตของคุณสกปรกได้ โดยการติดตามช่วงเวลาของการเก็บเกี่ยวองุ่นของฝรั่งเศสและสวิสระหว่างปี 1600 ถึง 2007 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าความเชื่อมโยงระหว่างอุณหภูมิสูงและสภาวะแห้งแล้ง ซึ่งเป็นส่วนผสมที่สำคัญสำหรับการผลิตไวน์ชั้นดี ได้พังทลายลงตั้งแต่ปี 1980

อุณหภูมิที่อบอุ่นจะเร่งการสุกขององุ่น ทำให้ต้องเก็บเกี่ยวแต่เนิ่นๆ ในอดีต ฤดูใบไม้ผลิที่อบอุ่นและฤดูร้อนมักเกิดขึ้นพร้อมกับปริมาณน้ำฝนที่หายากซึ่งทำให้เกิดสภาพการเก็บเกี่ยวที่ดี อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดอุณหภูมิที่อบอุ่นในฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์โดยไม่ขึ้นกับปริมาณน้ำฝนที่ตกต่ำ พายุฝนที่ล่าช้าในการเก็บเกี่ยวทำให้ผู้ผลิตไวน์ไม่สามารถเก็บพืชผลที่สุกแล้วในเวลาที่เหมาะสม ทำให้คุณภาพไวน์แย่ลง นักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 21 มีนาคมในNature Climate Change

งานใหม่นี้เพิ่มรายชื่อวิธีที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลต่ออุตสาหกรรมไวน์เช่น การย้ายภูมิภาคที่มีสภาพอากาศที่สุกงอมที่สุดสำหรับการปลูกองุ่น ระวังตัวด้วย คนรักไวน์: การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอาจทำให้เมอร์ล็อตของคุณสกปรกได้ การติดตามเวลาเก็บเกี่ยวองุ่นของฝรั่งเศสและสวิสระหว่างปี ค.ศ. 1600 ถึง 2550 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าความเชื่อมโยงระหว่างอุณหภูมิที่สูงและสภาวะแห้งแล้ง ซึ่งเป็นส่วนผสมที่สำคัญสำหรับการผลิตไวน์ชั้นดี ได้พังทลายลงตั้งแต่ปี 1980

สภาวะอบอุ่นเร่งการสุกขององุ่น ทำให้ต้องเก็บเกี่ยวแต่เนิ่นๆ ในอดีต ฤดูใบไม้ผลิที่อบอุ่นและฤดูร้อนมักเกิดขึ้นพร้อมกับปริมาณน้ำฝนที่หายากซึ่งทำให้เกิดสภาพการเก็บเกี่ยวที่ดี อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้อุณหภูมิในฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์สูงขึ้นโดยไม่ขึ้นกับปริมาณน้ำฝนที่ตกต่ำ พายุฝนที่ล่าช้าในการเก็บเกี่ยวทำให้ผู้ผลิตไวน์ไม่สามารถเก็บพืชผลที่สุกแล้วในเวลาที่เหมาะสม ทำให้คุณภาพไวน์แย่ลง นักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 21 มีนาคมในNature Climate Change

อาหารที่มีสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมอยู่บนชั้นวางในร้านขายของชำมานานหลายทศวรรษแล้ว โดยมีหลักฐานมากมายว่าการรับประทานอาหารเหล่านี้ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพมากไปกว่าการรับประทานอาหารทั่วไปRachel Ehrenbergสรุปใน “GMOs under scrutiny” ( SN: 2/6/16, น. 22 ).

ผู้อ่านตอบกลับบทความอย่างล้นหลาม โดยขอบคุณEhrenberg มากมาย สำหรับแนวทางที่สมดุลของเธอ และผู้อ่านคนอื่นๆ ยังไม่มั่นใจในบทสรุปของเรื่องราว ครั้งแล้วครั้งเล่า ผู้อ่านแสดงความกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากสารกำจัดวัชพืชไกลโฟเสตที่ใช้กันทั่วไป Ehrenbergผู้ซึ่งกล่าวถึงข้อกังวลเหล่านี้ในข่าวล่าสุด ( SN: 3/19/16, p. 7 ) สังเกตว่าไกลโฟเสตไม่ใช่ GMO และผลกระทบต่อสุขภาพของสารดังกล่าวจึงอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความต้นฉบับของเธอ “การใช้สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลงมากเกินไปไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับพืชดัดแปลงพันธุกรรม” เธอกล่าวเสริม “มันยังเกิดขึ้นกับพืชผลทั่วไปด้วย”

ผู้อ่านคนอื่นๆ มีคำถามเฉพาะเจาะจงมากขึ้น ลินดา มิกซ์รู้สึกประหลาดใจที่ทราบว่าข้าวสาลี GM ไม่ได้ออกสู่ตลาดในขณะนี้ และต้องการทราบว่าเพราะเหตุใด “ความรู้นั้นไม่ได้เปิดเผยในที่สาธารณะอย่างแน่นอน” เธอเขียน

การตั้งชื่อธาตุ
ผู้อ่านออนไลน์แนะนำชื่อสำหรับองค์ประกอบแถวที่เจ็ดซึ่งขณะนี้ได้รับที่นั่งถาวรในตารางธาตุ ( SN: 2/6/16, p. 7 ) ข้อเสนอรวมถึง Marx Brothers (ในภาพ) และนักเคมีชาวอังกฤษ Rosalind Franklin

เครดิต: NBC TELEVISION, ภาพถ่ายโดย ETHEL KIRSNER/NBC PRESS/WIKIMEDIA COMMONS
Grouchonium, Chiconium, Zepponium และ Harponium

– Richard_L_Kent

Janetium หลังจาก Charles Janet ผู้เสนอการเป็นตัวแทนของระบบธาตุใหม่อย่างสิ้นเชิง….

– ฟิลิป สจ๊วร์ต

แล้วแฟรงคลินเนียมล่ะ?

-ซโวนิเมียร์ มลินารีช

“อ่า” … องค์ประกอบของเซอร์ไพรส์!

– ซกกก

แม้ว่า Monsanto จะพัฒนาข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรมที่ทนต่อไกลโฟเสตเมื่อหลายปีก่อน แต่Ehrenbergกล่าวว่า บริษัทได้ระงับความพยายามในการนำข้าวสาลีออกสู่ตลาด โดยเรียกมันว่า “น่าสนใจน้อยกว่าเมื่อเทียบกับลำดับความสำคัญทางการค้าอื่นๆ ของ Monsanto” ในปี 2556 และ 2557 พบข้าวสาลีสายพันธุ์ “Roundup Ready” ที่กำลังเติบโตในทุ่งที่ไม่ได้ปลูกในรัฐโอเรกอนและที่ศูนย์วิจัยการเกษตรในมอนทานา ซึ่งเคยปลูกข้าวสาลี Monsanto GM ในการทดลองภาคสนามมาก่อน

กระทรวงเกษตรสหรัฐเริ่มการสอบสวนและสรุปว่าโรงงานในโอเรกอนเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างโดดเดี่ยว หน่วยงานยังคงตรวจสอบข้าวสาลีจีเอ็มในมอนแทนา แต่ไม่มีข้าวสาลีพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมสำหรับขายหรือเพื่อการผลิตเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกา และการสอบสวนของ USDA พบว่าไม่มีข้าวสาลีดัดแปลงพันธุกรรมใดที่ทำให้มันหมุนเวียนในเชิงพาณิชย์ได้

อนาคตของฟิวชั่น
ใน “Renegade fusion” ( SN: 2/6/16, p. 18 ) Alan Boyleบรรยายถึงงานของสตาร์ทอัพภาคเอกชนหลายรายที่พยายามทำให้นิวเคลียร์ฟิวชันเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานได้ Boyleอ้างถึงNathan Gillilandซีอีโอของ General Fusion ผู้ซึ่งยกย่องประโยชน์ของเชื้อเพลิงไฮโดรเจน “คุณจะมีเชื้อเพลิงมากมายหลายร้อยล้านพันล้านปี” กิลลิแลนด์กล่าว

ผู้อ่านบางคนสงสัยว่าGillilandมาถึงตัวเลขเหล่านี้ได้อย่างไร “ในขณะที่ ‘หลายร้อยล้านปี’ ฟังดูดี” สตีฟ โกลด์ ฮาเบอร์เขียน “มันเป็นเรื่องจริงหรือเปล่า”

ตัวเลขที่มักอ้างถึงสำหรับเนื้อหาพลังงานฟิวชันดิวเทอเรียม-ดิวเทอเรียมของมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 10 31จูลBoyleตอบสนอง สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศประมาณการว่าการใช้พลังงานทั่วโลกต่อปีสำหรับปี 2555 และ 2556 อยู่ที่ประมาณ 6 x 10 20จูล นั่นจะแนะนำในทางทฤษฎีว่าอุปทานมากกว่า 10 พันล้านปี เป็นการยากที่จะทราบว่าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นในอนาคตเท่าใดBoyleกล่าว แต่ สมมติฐาน ของ Gillilandดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับระดับปัจจุบัน ให้หรือรับลำดับความสำคัญ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมBoyleแนะนำหนังสือสองเล่ม: A Piece of the Sunโดย Daniel Clery ( SN: 7/27/13, p. 30 ) และSun in a Bottleโดย Charles Seife ( SN: 10/24/08, p. 38 )

ปฐมนิเทศจักรวาล
“หลุมดำมวลมหาศาลนั้นสามารถรีไซเคิลได้มาก” ( SN: 2/6/16, p. 9 ) บรรยายถึงก๊าซเจ็ตคอสมิกที่ยิงก๊าซที่อยู่ห่างออกไป 30,000 ปีแสง คริสโตเฟอร์ ครอคเกตต์เขียนว่า”ก๊าซที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่ตกลงสู่ใจกลางกาแลคซี”

Michael Dovichi ถามว่า “ในอวกาศมีขึ้นมีลงจริงหรือ?”

ขึ้นและลงเป็นโครงสร้างของมนุษย์ แต่ก็มีประโยชน์ในฐานะคำที่สัมพันธ์กันในอวกาศCrockettกล่าว “ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะนึกถึงการขึ้นและลงในอวกาศแบบเดียวกับที่เราทำบนโลก — เป็นการเคลื่อนที่ปะทะหรือพร้อมกับสนามโน้มถ่วง” นักดาราศาสตร์บางครั้งยังอ้างถึงสถานที่ด้านบนและด้านล่างของดาราจักร โดยที่ “ด้านบน” อยู่ในซีกโลกเหนือและ “ด้านล่าง” ทางใต้ ในที่นี้ ข้อกำหนดจะขึ้นอยู่กับทิศทางการหมุนของระบบ

แบคทีเรียมีประสิทธิภาพเมื่อปัดฝุ่นบนพืช — ตัวแทนที่ประสบความสำเร็จในการทำลายแมลงศัตรูพืช แบคทีเรียขนาดเล็กบาซิลลัส ทู รินเจียนซิ ส มีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อปัดฝุ่นลงบนยาสูบหรือพืชอื่นๆ…. ปัจจุบันแนะนำให้ใช้แบคทีเรียกับหนอนยาสูบและหนอนผีเสื้อ จากผลลัพธ์ที่ทราบ …. พวกมันดูมีแนวโน้มว่าเป็นสารควบคุมทางชีวภาพ — ข่าววิทยาศาสตร์ , 30 เมษายน 2509

อัปเดต
Bacillus thuringiensisหรือ Bt ยังคงใช้เพื่อต่อสู้กับศัตรูพืชทางการเกษตร แบคทีเรียหลายสายพันธุ์มุ่งเป้าไปที่แมลงต่างๆ สายพันธุ์เดียวสามารถฆ่าลูกน้ำยุงได้ในน้ำ เกษตรกรอินทรีย์ฝุ่นหรือสเปรย์บีทีบนพืชผลและถือว่าเป็นยาฆ่าแมลงตามธรรมชาติ ในการทำฟาร์มแบบเดิม ดีเอ็นเอของ Bt มักจะถูกแทรกเข้าไปในจีโนมของพืช ทำให้เกิดพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่ผลิตสารกำจัดศัตรูพืชของตนเอง ( SN: 2/6/16, p. 22 ) ในปี 2558 ข้าวโพดสหรัฐร้อยละ 81 และฝ้ายบนพื้นที่สูงของสหรัฐร้อยละ 84 มียีนบีที

เครื่องสแกนในสำนักงานที่ดีสามารถเอาชนะรังสีเอกซ์จากการตั้งค่าซิงโครตรอนมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ได้ โดยเผยให้เห็นว่าฟองอากาศฆ่าใบพืชในช่วงฤดูแล้งได้อย่างไร

ทิโมธี บรอดริบบ์ จากมหาวิทยาลัยแทสเมเนียในเมืองโฮบาร์ต ประเทศออสเตรเลีย ระบุว่า พัดที่สลับซับซ้อนและตาข่ายของเส้นเลือดพืชที่อุ้มน้ำเป็น “เครือข่ายที่สำคัญที่สุดทางชีววิทยา” เมื่อความแห้งแล้งทำให้ความตึงเครียดของน้ำในเส้นเลือดอ่อนแอลง อากาศจากเนื้อเยื่อพืชจะเกิดฟอง ฆ่าใบไม้ได้มาก เนื่องจากฟองและลิ่มเลือดในหลอดเลือดสามารถฆ่าเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการเติบโตของประชากรเพิ่มความเสี่ยงของการขาดแคลนน้ำ บรอดริบบ์และนักวิจัยคนอื่นๆ กำลังศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้พืชบางชนิดมีความทนทานต่อความแห้งแล้งมากกว่าพืชชนิดอื่นๆ

รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานสูงจะทำลายเนื้อเยื่อใบที่บอบบาง จากการสนทนากับ Philippe Marmottant ผู้เชี่ยวชาญด้านไมโครฟลูอิดิกส์จากศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส Brodribb ได้ลองสแกนใบไม้ที่มีแหล่งกำเนิดแสงด้านล่างซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อเผยให้เห็นเส้นที่มืดลงเมื่อฟองอากาศพุ่งผ่านเส้นเลือด กล้องจุลทรรศน์หรือเครื่องสแกนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสมบูรณ์แบบ ตามวิธีนี้ การบุกรุกของฟองสบู่ “ดูเหมือนพายุฝนฟ้าคะนอง” เขากล่าว

เขาประหลาดใจที่เห็นว่าเส้นเลือดที่ใหญ่ขึ้น แม้จะดูแข็งแรง แต่ก็ล้มเหลวก่อนเส้นเล็กๆ (สีน้ำเงินหมายถึงความล้มเหลวแรกสุด สีแดงล่าสุด) ดังที่เห็นในใบโอ๊ค (ล่างขวา) และเฟิร์นPteris (บน) และเครือข่ายในเฟิร์นที่มีรูปแบบการแตกแขนงง่ายกว่า เช่นใน เฟิร์น Adiantumที่ด้านล่างซ้าย จะพังอย่างรวดเร็ว

ระบบการแสดงภาพระบบประปาในโรงงานให้ความละเอียดดีกว่าเทคนิคเอ็กซ์เรย์ที่มีราคาแพงและซับซ้อน ซึ่ง Brodribb, Marmottant และ Diane Bienaimé รายงานออนไลน์ในวันที่ 11 เมษายนในProceedings of the National Academy of Sciences

พืชผลทางพันธุวิศวกรรมดูเหมือนจะไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อมตามรายงานฉบับใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 17 พฤษภาคมโดยสถาบันวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการแพทย์แห่งชาติ

การวิเคราะห์อย่างครอบคลุมของหลักฐานที่มีคุณค่ามากว่า 20 ปี พบว่าไม่มีหลักฐานสำคัญว่าอาหารดัดแปลงพันธุกรรม มีความปลอดภัยในการรับประทานน้อยกว่าอาหารที่ได้รับการอบรมตามแบบแผน ผู้เขียนผลการศึกษายังไม่พบความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุที่ชัดเจนระหว่างพืชผลทางวิศวกรรมกับปัญหาสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่า ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปที่จะสรุปให้ชัดเจน การวัดการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในระยะยาวนั้นซับซ้อน

ข่าวดังกล่าวเกิดขึ้นท่ามกลางความโกลาหลทางการเมืองในสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับกฎหมายว่าด้วยการติดฉลากอาหารที่ทำจากส่วนผสมของ GE แต่เมื่อพูดถึงความปลอดภัยของอาหารและสิ่งแวดล้อม ผู้เขียนสรุปว่าวิธีการผลิตพืชไม่สำคัญเท่ากับสิ่งที่สร้างขึ้นจริง

“มันเป็นผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่กระบวนการ ที่ควรได้รับการควบคุม” ผู้เขียนเขียน การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำฝนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้นของประชากรโลกที่กำลังเติบโตคุกคามความสามารถของสังคมในการตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น ภายในปี 2025 องค์การสหประชาชาติคาดการณ์ว่าผู้คน 2.4 พันล้านคนจะอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรงซึ่งอาจบังคับผู้คนมากถึง 700 ล้านคนให้ออกจากบ้านของพวกเขาเพื่อค้นหาน้ำภายในปี 2030

ความทุกข์ทรมานจากน้ำเหล่านี้ทำให้ผู้คนกระหายหาน้ำมากกว่าหนึ่งล้านล้านลิตรในมหาสมุทรของโลกและชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดินบางแห่งที่มีปริมาณเกลือสูง สำหรับการดื่มหรือการชลประทาน เกลือจะต้องออกมาจากลิตรเหล่านั้นทั้งหมด และในขณะที่การแยกเกลือออกจากทะเลได้ถูกนำมาใช้ในบางพื้นที่ เช่นอิสราเอล และ แคลิฟอร์เนียที่ประสบภัยแล้ง สำหรับคนส่วนใหญ่ของโลก การกำจัดเกลือถือเป็นการระบายพลังงานที่มีราคาแพงมาก

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรไม่ยอมแพ้ในการแสวงหาโซลูชันการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เทคโนโลยีที่เป็นพื้นฐานของการแยกเกลือออกจากเกลือสมัยใหม่มีมานานหลายทศวรรษแล้ว “แต่เราไม่ได้ขับเคลื่อนมันในลักษณะที่จะแพร่หลาย” Yoram Cohen วิศวกรเคมีของ UCLA กล่าว “นั่นคือสิ่งที่เราต้องคิดออก: วิธีทำให้การแยกเกลือออกจากเกลือดีขึ้น ถูกกว่า และเข้าถึงได้ง่ายขึ้น”

นวัตกรรมล่าสุดสามารถลดต้นทุนและทำให้เทคโนโลยีเข้าถึงได้ง่ายขึ้น เว็บ UFABET วัสดุมหัศจรรย์ชนิดใหม่อาจทำให้โรงงานกลั่นน้ำทะเลมีประสิทธิภาพมากขึ้น ดิสก์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้น้ำจืดได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งเสนอว่าเมื่อแหล่งน้ำจืดถูกแตะแล้ว ฟาร์มลอยน้ำริมชายฝั่งก็สามารถจัดหาอาหารให้กับสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลกได้

เทคนิคใหม่นี้สามารถฟื้นฟูคุณสมบัติบางอย่างที่สูญเสียไปในพืช

3 September 2022, 2:22 am

เพื่อนร่วมงานโต้แย้งในบทความทบทวนที่เผยแพร่ออนไลน์ ใน วันที่ 16 ธันวาคมในTrends in Plant Science “เราประเมินว่าพืชผลทั้งหมดจะได้รับประโยชน์จากการปลูกใหม่” เขากล่าว พืชสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อดึงสารอาหารจากดินได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีความยืดหยุ่นต่อความแห้งแล้ง ความหนาวเย็น โรคและแมลงศัตรูพืช

มาร์ก ซอร์เรลส์ นักปรับปรุงพันธุ์พืชและนักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ กล่าวว่า วิธีการดังกล่าวเรียกว่าการผสมพันธุ์แบบย้อนกลับ ไม่ใช่แนวคิดใหม่ “สิ่งที่พวกเขาเรียกว่าแนวปฏิบัติ ‘กลับสู่ธรรมชาติ’ คือแนวทางปฏิบัติที่เกษตรกรใช้ในหลายระดับมาหลายปีแล้ว” เขากล่าว

“เป็นความจริงที่ในกระบวนการเพาะพันธุ์และขยายพันธุ์พันธุ์สมัยใหม่ ความผันแปรทางพันธุกรรมของคุณลักษณะบางอย่างได้สูญหายไป และนั่นคือสาเหตุที่ผู้ผสมพันธุ์มักจะกลับไปหาญาติตามธรรมชาติเพื่อค้นหาความผันแปรทางพันธุกรรมนั้น”

และความท้าทายที่ Palmgren และผู้เขียนร่วมยกขึ้น – การระบุการกลายพันธุ์ที่พบในพืชผลในบ้าน แต่ไม่ใช่ในลูกพี่ลูกน้องในป่า – ไม่ใช่อุปสรรคทางเทคนิคที่ใหญ่ที่สุด Sorrells กล่าว “เมื่อคุณพบลักษณะเหล่านี้แล้ว การทำแผนที่และถ่ายโอนไปยังพันธุ์ที่ทันสมัยเป็นงานที่น่าเกรงขาม”

ภายในปี 2050 คาดว่าประชากรโลกจะเกิน 9 พันล้านคน กลยุทธ์หนึ่งที่จะตอบสนองความต้องการอาหารคือการให้ยีนใหม่แก่พืชผลที่มีประโยชน์ซึ่งญาติพี่น้องของพวกเขาไม่เคยมี พืชดัดแปรพันธุกรรมเหล่านี้หรือที่รู้จักในชื่อสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม มีคนจำนวนมากมองว่าไม่ไว้วางใจ

ตามเนื้อผ้า การผสมพันธุ์แบบย้อนกลับได้ดำเนินการโดยการผสมข้ามพันธุ์กับพืชพันธุ์ป่าที่มีลักษณะที่ต้องการ แต่ลูกผสมที่เกิดขึ้นอาจจบลงด้วยคุณสมบัติอื่น ๆ ที่พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ตั้งใจกำจัดออกไป “พืชป่าไม่ค่อยอร่อย มีคุณค่าทางโภชนาการ และเก็บเกี่ยวง่าย” ปาล์มเกรนกล่าว กระบวนการในการปรับปรุงโรงงานลูกผสมให้สมบูรณ์นั้นใช้เวลานานและควบคุมได้ยาก

เทคโนโลยีชีวภาพในปัจจุบันสามารถผ่าตัดแก้ไขข้อบกพร่องในพืชผลได้ Palmgren กล่าว วิธีหนึ่งที่เรียกว่าซิสเจเนซิส (cisgenesis) เป็นการแทรกยีนจากญาติที่เป็นป่าเข้าไปในพืชผล ในเดือนพฤษภาคม นักวิจัยจากเกาหลีและเนเธอร์แลนด์รายงานการใช้ cisgenesis เพื่อถ่ายทอดยีนจากมันฝรั่งป่าไปยังญาติในบ้าน ทำให้พืชผลมีความยืดหยุ่นมากขึ้นต่อการทำลายจากเชื้อราPhytophthora infestans

นักวิจัยในสวิตเซอร์แลนด์และเยอรมนียังใช้ cisgenesis เพื่อแทรกยีนเดี่ยวลงในแอปเปิล Gala เพื่อทำให้พวกมันเสี่ยงต่อตกสะเก็ดของแอปเปิลน้อยลง ซึ่งเป็นภาวะที่เกิดจากเชื้อราVenturia inaequalis อย่างไรก็ตาม ในการทำให้แอปเปิลมีความทนทานเท่ากับลูกพี่ลูกน้องของมันนั้น จำเป็นต้องมีการเพิ่มยีนหลายตัว

ด้วยการแบ่งแยกย่อยอาหาร “คุณไม่จำเป็นต้องผ่านการข้ามขั้นมากมายเพื่อกระตุ้นลักษณะนี้ ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้ว มันจะทำให้กระบวนการทั้งหมดเร็วขึ้น” Vladimir Nekrasov นักชีววิทยาพืชแห่ง Sainsbury Laboratory ในเมือง Norwich ประเทศอังกฤษกล่าว

อีกวิธีหนึ่งคือการทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นไปอีก นักวิจัยเปลี่ยนลำดับการสร้าง DNA เพื่อคืนยีนให้อยู่ในรูปแบบธรรมชาติ จนถึงขณะนี้ วิธีการนี้ได้รับการทดสอบกับพืชหลายชนิด รวมทั้งยาสูบ ข้าวฟ่าง และข้าว

Palmgren และผู้เขียนร่วมพูดคุยกันถึงเทคนิคที่แก้ไขยีนหนึ่งหรือสองสามยีนเท่านั้น และไม่มีผลในการปรับปรุงลักษณะที่ควบคุมโดยยีนจำนวนมาก Sorrells กล่าว อีกเทคนิคหนึ่งคือการคัดเลือกจีโนมช่วยให้นักวิจัยสามารถสำรวจตัวอย่างตัวแปรทางพันธุกรรมในจีโนมของพืชผลเพื่อคาดการณ์ว่ารูปแบบใดมีแนวโน้มที่จะส่งผลให้ได้ผลผลิตสูงขึ้นหรือต้านทานโรคได้สูงขึ้น การคัดเลือกจีโนมช่วยให้นักวิจัยสามารถเลือกบุคคลที่มียีนที่ส่งผลต่อลักษณะที่เป็นปัญหามากขึ้น

“ผู้เขียนเหล่านี้ไม่ได้พูดถึงเรื่องนี้ด้วยซ้ำ และอาจเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นที่สุดที่กำลังมีการวิจัยในการปรับปรุงพันธุ์พืช” Sorrells กล่าว

Clay Sneller ผู้เพาะพันธุ์พืชและนักพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตตในโคลัมบัสก็แสดงความสงสัยเช่นกัน “ผมพบว่าหลักฐานทั้งหมดของพวกเขาค่อนข้างมีข้อบกพร่อง” เขากล่าว “ดูเหมือนว่าพวกมันจะคิดว่าในระหว่างการผสมพันธุ์ เราได้สะสมการกลายพันธุ์เชิงลบ และถ้าเรากำจัดการกลายพันธุ์เหล่านั้นออกไป พืชผลก็จะดีขึ้น พวกเขาไม่ได้ตรวจสอบหลักฐานว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นในระดับกว้างในยีนที่มีความสำคัญอย่างแท้จริง”

การอยู่ตามลมของวัว 50,000 ตัว ไม่เพียงแต่ส่งผลเสียต่อจมูกของคุณเท่านั้น มันอาจไม่ดีต่อสุขภาพของคุณ

ลมกระโชกแรงพัดผ่านโรงเลี้ยงปศุสัตว์ที่มีความหนาแน่นสูงส่งยาปฏิชีวนะทางสัตวแพทย์และแบคทีเรียที่ดื้อยาบินไปมา ซึ่งอาจกระตุ้นให้เกิดการติดเชื้อที่รักษายากในชุมชนใกล้เคียง การค้นพบนี้ปรากฏออนไลน์ในวันที่ 22 มกราคมในมุมมองด้านสุขภาพสิ่งแวดล้อม

การศึกษานี้ทำให้เกิดความกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับการใช้ยาปฏิชีวนะทางการเกษตรมากเกินไป ซึ่งคิดเป็นประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของยาปฏิชีวนะทั้งหมดที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา ( SN: 3/8/14, p.5 ) การใช้งานดังกล่าวเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดแบคทีเรียที่ดื้อยา แต่มีข้อมูลเพียงเล็กน้อยว่าซุปเปอร์บักที่เลี้ยงในฟาร์มเหล่านี้เดินทางอย่างไรและอันตรายต่อมนุษย์เพียงใด

เพื่อให้เข้าใจถึงภัยคุกคามทางอากาศที่อาจเกิดขึ้น นักวิจัยที่นำโดยนักพิษวิทยาสิ่งแวดล้อม Philip Smith จาก Texas Tech University ในลับบ็อก ได้รวบรวมอนุภาคที่ถูกลมพัดพัดขึ้นและลงของโรงเลี้ยงปศุสัตว์ที่มีความหนาแน่นสูง 10 แห่งรอบเมืองลับบ็อก เช่นเดียวกับสถานที่หลายแห่งที่มีฟาร์มปศุสัตว์ที่แออัด พื้นที่ลับบ็อกแห้งแล้งและมีพายุฝุ่น

เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่อยู่เหนือลม ลมใต้ลมมีระดับยาปฏิชีวนะทางสัตวแพทย์สูงกว่า ซึ่งอาจถูกขับออกจากสัตว์ ตากในมูลสัตว์ และปล่อยโดยวัวที่ส่งเสียงกรอบแกรบ ตัวอย่างด้านล่างยังมีจุลินทรีย์จำนวนมาก รวมทั้งจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับมูลสัตว์และการติดเชื้อในมนุษย์ นักวิจัยพบว่ามี DNA ในระดับสูงที่ทำให้แบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะ

เพื่อป้องกันไม่ให้ศัตรูพืชเข้าใกล้ ให้ลองให้พวกมันได้ลิ้มรสของยีนของพวกมันเอง นักวิทยาศาสตร์ รายงาน ใน วารสาร Science 27 ก.พ. ว่าแมลงปีกแข็งที่หิวโหยจะขับไล่พืชผลที่มีสารพันธุกรรมของแมลง เมื่อแมลงศัตรูพืชกัดกินพืชที่ดัดแปลงพันธุกรรม RNA ของด้วงในใบไม้จะปิดยีนสำคัญในแมลง

ด้วงมันฝรั่งโคโลราโดเป็นสัตว์กินเนื้อที่ทนทานต่อสารเคมีกำจัดศัตรูพืชหลายชนิด เพื่อป้องกันพืชมันฝรั่งจากการถูกทำลาย นักวิจัยได้ปลูกถ่ายยีนด้วงลงในพืชผล

ทีมวิจัยได้เลือกเครื่องจักรในเซลล์พืชที่เรียกว่าพลาสติดเพื่อเก็บยีนของแมลง คลอโรพลาสต์ซึ่งทำการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นพลาสติดชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด พวกมันถูกพบในส่วนหนึ่งของพืชที่ด้วงมันฝรั่งกิน: ใบไม้

เมื่อเจือด้วยเศษยีนแมลง พืชมันฝรั่งจะผลิตสารพันธุกรรมที่เรียกว่า RNA แบบสองเกลียว ซึ่งจะปิดการทำงานของยีนที่สำคัญในแมลงปีกแข็ง RNA แบบสองเกลียวจะปิดยีนเหล่านั้นโดยหยุดคำสั่งจากการถูกแปลงเป็นโปรตีน

เมื่อด้วงมันฝรั่งกินใบจากพืชดัดแปลง เซลล์ในลำไส้ของแมลงจะสัมผัสกับ RNA ของแมลงจากอาหาร RNA แบบสองเกลียวตั้งค่าให้ทำงานโดยแยกยีนที่ด้วงต้องการเพื่อความอยู่รอด

Jiang Zhang ผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่และนักพันธุศาสตร์แห่ง Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology ในเมืองพอทสดัม ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า ไม่นานก่อนที่ความกล้าของแมลงจะเริ่มสลาย ภายในสามวัน พวกผู้ใหญ่ก็หยุดให้อาหารและทิ้งต้นมันฝรั่งไว้ตามลำพัง หลังจากสี่วัน ตัวอ่อนที่กินพืชมันฝรั่งตายทั้งหมด

เนื่องจากพลาสติดมี DNA ของตัวเองซึ่งไม่ได้สร้างเป็นละอองเรณู ยีนของด้วงจึงไม่สามารถแพร่กระจายไปยังพืชชนิดอื่นที่ผสมเกสรโดยพืชผลทางวิศวกรรมได้

ในปัจจุบันนี้ “ฟาร์มโรงงาน” ได้กลายเป็นคำหยาบคาย สำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก วลีดังกล่าวกล่าวถึงการทารุณสัตว์ โดยปศุสัตว์อัดแน่นอยู่ในคอกและกรง ถูกกันไม่ให้มีอากาศบริสุทธิ์และแสงแดด และให้อาหารที่เต็มไปด้วยยา

ในการจลาจล ผู้กินเนื้อที่มีสติสัมปชัญญะหลายคนได้นำเอามนต์ “รู้จักอาหารของคุณ” มาใช้ เป้าหมายของการเคลื่อนไหวนี้คือการกินสัตว์ที่ได้รับการปฏิบัติอย่างมีมนุษยธรรม — ให้ “ชีวิตที่ดี” — ก่อนการฆ่า ปศุสัตว์ดังกล่าวได้รับการเลี้ยงดูที่ “เป็นธรรมชาติ” มากขึ้น อิสระในการเดินเตร่ในฟาร์มขนาดเล็ก หรือรับความสนใจเป็นรายบุคคลในคอกหลังบ้าน แต่ผลิตภัณฑ์ “ออร์แกนิก” และ “ปลอดกรง” ดีกว่าผลิตภัณฑ์ทางเลือกทางอุตสาหกรรมจริงหรือ?

ไม่จำเป็น เขียนนักประวัติศาสตร์ James McWilliams มังสวิรัติและผู้สนับสนุนสิทธิสัตว์ ในThe Modern Savageเขาสำรวจหลุมพรางของการผลิตเนื้อสัตว์ขนาดเล็กและทำเองได้ ด้วยเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยที่น่าสยดสยองเขาให้เหตุผลว่าเกษตรกรมือสมัครเล่นอาจไร้ความสามารถ สัตว์ในฟาร์มขนาดเล็กอาจประสบกับโรคและการบาดเจ็บที่ป้องกันได้ การฆ่าที่ไม่เรียบร้อย และสัตว์กินเนื้อในเขตชานเมือง เช่น สุนัข

McWilliams ยังตั้งคำถามกับแนวคิดที่ว่าฟาร์มที่ไม่ใช่อุตสาหกรรมช่วยให้สัตว์ได้รับการเลี้ยงดูที่เป็นธรรมชาติมากขึ้น เกษตรกรอินทรีย์จำนวนมากเริ่มต่อต้านการใช้ห่วงจมูกของสุกรอย่างแข็งขัน เขาชี้ให้เห็น เครื่องประดับทั่วไปในฟาร์มอุตสาหกรรม แหวนเหล่านี้ทำให้หมูรู้สึกเจ็บปวดที่จะทำตามแนวโน้มของลูกหมูตามธรรมชาติที่จะหยั่งราก แต่เขาเขียนว่า ชาวนาอินทรีย์กลุ่มเดียวกันนี้สามารถถ้ำได้อย่างรวดเร็วหลังจากที่วิลเบอร์สร้างบ่อโคลนของทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์และแปลงดอกไม้

มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับความรุนแรงหรือความชุกของปัญหาในฟาร์มขนาดเล็ก (ข้อยกเว้นประการหนึ่ง: จากการศึกษาพบว่ามีเชื้อโรคและโรคในระดับที่สูงกว่าซ้ำแล้วซ้ำเล่าในฟาร์มขนาดเล็กและเกษตรอินทรีย์มากกว่าในโรงงานอุตสาหกรรม)

สำหรับ McWilliams ความทุกข์ทรมานของสัตว์ในปริมาณเท่าใดก็ได้เป็นปัญหา ในหนังสือ เขาไปไกลกว่านั้นอีก โดยโต้แย้งว่ามีความขัดแย้งทางจริยธรรมในการอยากให้สัตว์ที่ถูกลิขิตถูกลิขิตถูกฆ่าตายในวัยที่พร้อมเป็นอาหาร เขาเขียนว่าสัตว์ในฟาร์มที่ไม่ใช่อุตสาหกรรมนั้น “เป็นวัตถุที่ต้องฆ่าและต้องเลี้ยงดูพร้อมกัน”

เขาโต้แย้งว่าวิธีที่มีจริยธรรมที่สุดในการต่อสู้กับการทำฟาร์มแบบโรงงานคือการเลิกกินเนื้อสัตว์ ผู้เขียนมีมุมมองที่แข็งแกร่งและThe Modern Savageไม่ใช่รายงานที่อิงตามข้อมูล แต่หนังสือเล่มนี้เสนอการวิพากษ์วิจารณ์ที่กระตุ้นความคิดเกี่ยวกับวิธีการผลิตเนื้อสัตว์ที่ได้รับความนิยมและมักไม่มีคำถาม

ซื้อThe Modern Savageจาก Amazon.com ยอดขายที่เกิดจากลิงก์ไปยัง Amazon.com มีส่วนช่วยในโครงการของ Society for Science & the Public

เช่นเดียวกับที่มนุษย์มีโลกของจุลินทรีย์อยู่ภายใน องุ่นก็เช่นกัน แบคทีเรียและเชื้อราเหล่านี้อาจส่งผลต่อความยืดหยุ่นขององุ่นต่อความแห้งแล้ง ความไวต่อแมลงศัตรูพืช กระบวนการผลิตไวน์ และอาจส่งผลต่อรสชาติและความรู้สึกของไวน์ด้วย สำหรับเถาองุ่น Merlot จุลินทรีย์ในดินปรากฏว่าครอบครองอสังหาริมทรัพย์ชั้นเยี่ยมบนองุ่น ใบไม้ และดอกไม้ของพืช นักวิจัยรายงานวันที่ 24 มีนาคมในmBio การค้นพบนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์ให้กับแนวคิดที่ว่าไร่องุ่นมี”ดินแดน”ที่ไม่เหมือนใครซึ่งกำหนดรสชาติของไวน์

ตลอดระยะเวลาการปลูกสองฤดูกาล ทีมงานได้สุ่มตัวอย่างและวิเคราะห์พันธุ์องุ่น Merlot สี่สายพันธุ์ที่ปลูกในไร่องุ่น 5 แห่งที่ลองไอส์แลนด์ รัฐนิวยอร์ก ชุมชนจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่บนองุ่น ใบไม้ และดอกไม้นั้นคล้ายกับที่พบใต้ดินที่ไร่องุ่นแต่ละแห่ง เช่นเดียวกับองุ่น Merlot ตัวอย่างที่ไร่องุ่นในฝรั่งเศสและแคลิฟอร์เนีย

แม้ว่าจะต้องมีการวิเคราะห์ทางเคมีเพิ่มเติม แต่จุลินทรีย์ในดินอาจเสริมว่าje ne sais quoi บางชนิด ในองุ่น Merlot ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2000 เกษตรกรในสหรัฐฯ ได้เพิ่มการใช้ยาฆ่าแมลงที่เป็นประเด็นถกเถียง ซึ่งต้องสงสัยว่ามีบทบาทในการลดจำนวนแมลงผสมเกสร เช่น ผึ้ง ยาฆ่าแมลงเหล่านี้เรียกว่านีโอนิโคตินอยด์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่ออกฤทธิ์ทางประสาทคล้ายกับนิโคติน

การเติบโตอย่างรวดเร็วของการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์เกิดขึ้นเนื่องจากบริษัทการเกษตรและเกษตรกรจำนวนมากเริ่มใช้สารกำจัดแมลงก่อนปลูก นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 2 เมษายนในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม ในการศึกษาครั้งใหม่ นักกีฏวิทยา Margaret Douglas และ John Tooker ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัย Penn State University ใน University Park ได้รวมข้อมูลทางการเกษตรจาก USDA, US Geological Survey, บันทึกของรัฐ และผู้จัดหาเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ผู้เขียนใช้ประมาณการว่ายาฆ่าแมลงขายได้มากเพียงใดและยาฆ่าแมลงจำนวนเท่าใดที่ใช้ในการรักษาแบบไม่มีเมล็ด ผู้เขียนได้คำนวณการเพิ่มขึ้นของการรักษาเมล็ดพันธุ์ในพืชผลที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ รวมทั้งข้าวโพดเลี้ยงสัตว์และถั่วเหลือง

พืชผลทั้งหมดได้รับการปรับปรุงในการรักษาเมล็ด สัดส่วนของพื้นที่เพาะปลูกข้าวโพดที่ได้รับเมล็ดที่ได้รับการบำบัดด้วยนีออนนิโคตินอยด์ เช่น เพิ่มขึ้นจากเกือบเป็นศูนย์ในปี 2546 เป็นมากกว่าร้อยละ 79 ในปี 2554 ในปีนั้น ผู้เขียนประเมินว่าพื้นที่เพาะปลูกอย่างน้อย 42 ล้านเฮกตาร์ถูกปลูกด้วยเมล็ดที่ผ่านการบำบัดแล้ว — พื้นที่ขนาดประมาณรัฐแคลิฟอร์เนีย

คนงานในฟาร์มสุกรมีแนวโน้มที่จะพกพา Staphylococcus aureus ที่ ดื้อต่อยาหลายขนานถึงหกเท่าเมื่อเทียบกับคนงานที่ไม่ได้สัมผัสกับสุกร

ในการศึกษา staph ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในคนงานปศุสัตว์ นักวิจัยพบว่าการติดต่อกับสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม โดยเฉพาะสุกร ทำให้คนงานมีแนวโน้มที่จะเป็นพาหะของแบคทีเรียที่ติดเชื้อ ซึ่งรวมถึงพันธุ์ที่ดื้อยา เช่น MRSA นักวิจัยติดตาม 1,342 คนจากไอโอวาและ staph ที่พวกเขาถือนานถึง 17 เดือน

ผู้เขียนเตือนว่าการค้นพบของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ ในวันที่ 29 เมษายนใน Clinical Infectious Diseases อาจประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพต่ำไป นักวิจัยพบว่าคนงานมีโอกาสพกพา staph เพิ่มขึ้นตามจำนวนสุกรที่ติดต่อ ฟาร์มในการศึกษานี้มีสุกรเฉลี่ย 355 ตัว ในขณะที่ค่าเฉลี่ยทั่วทั้งรัฐอยู่ที่ประมาณ 2,300 ตัว

การศึกษาใหม่พบว่าสภาพภูมิอากาศและการบริโภคของมนุษย์ทำให้แอ่งน้ำใต้ดินของโลกแห้งแล้งในอัตราที่น่าตกใจ จากแอ่งน้ำบาดาลที่ใหญ่ที่สุด 37 แห่งของโลก ปัจจุบัน 21 แห่งสูญเสียน้ำมากกว่าที่พวกเขารับทุกปี นักวิจัยรายงาน ในบทความที่จะตีพิมพ์ในWater Resources Research

ผู้เขียนร่วมการศึกษา Sasha Richey นักอุทกวิทยาที่ Washington State University ใน Pullman กล่าวว่าเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วง น้ำบาดาลดับกระหายของคนประมาณ 2 พันล้านคน ให้การชลประทานสำหรับพืชผล และช่วยให้พื้นที่ชุ่มน้ำเปียก

“ผู้คนจำเป็นต้องนึกถึงน้ำบาดาลเป็นทรัพยากรที่สำคัญ” ริชชีย์กล่าว “เราไม่ได้จัดการทรัพยากรนั้นอย่างเพียงพอหรือเลยแม้แต่น้อยในส่วนใหญ่ของโลก”

นักวิทยาศาสตร์มักจะตรวจสอบแหล่งน้ำใต้ดินโดยใช้บ่อน้ำ แต่วิธีนี้ไม่สามารถให้ภาพทั่วโลกว่าระดับน้ำเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร Richey และเพื่อนร่วมงานใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดย GRACE ซึ่งเป็นดาวเทียมคู่ของ NASA ที่วัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในแรงโน้มถ่วงของโลก ขณะที่แอ่งน้ำอยู่ใต้ดิน ดาวเทียมบันทึกแรงดึงดูดที่แรงกว่า

นักวิจัยตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงที่วัดจากชั้นหินอุ้มน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งแต่ปี 2546 ถึง พ.ศ. 2556 ชั้นหินอุ้มน้ำที่ศึกษาจำนวน 8 แห่งสูญเสียน้ำอย่างมีนัยสำคัญในช่วงทศวรรษและจัดอยู่ในประเภทที่มีความเครียดมากเกินไปโดยแทบไม่มีการเติมน้ำตามธรรมชาติเพื่อชดเชยการถอนตัว ภูมิภาคที่น่ากังวลที่สุดคือระบบชั้นหินอุ้มน้ำของอาหรับในตะวันออกกลาง ลุ่มน้ำ Murzuk-Djado ในแอฟริกาเหนือ และลุ่มน้ำสินธุทางตะวันตกเฉียงเหนือของอินเดียและปากีสถาน

ชั้นหินอุ้มน้ำที่แห้งแล้งที่สุดมักมีประชากรจำนวนมากในบริเวณใกล้เคียง เกษตรกรรมในท้องถิ่นจำนวนมากหรือสภาพอากาศที่แห้งแล้ง ปัจจัยทั้งสามอาจส่งผลต่อการจัดอันดับระบบ Aquifer ใน Central Valley ของแคลิฟอร์เนียว่าเครียดมาก Richey กล่าว การถอนน้ำบาดาลของแคลิฟอร์เนียพุ่งสูงขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อตอบสนองต่อความแห้งแล้งของรัฐ

ในขณะที่ GRACE ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของน้ำใต้ดินทั่วโลก แต่ก็ไม่สามารถวัดได้ว่ามีน้ำเหลืออยู่ในชั้นหินอุ้มน้ำมากแค่ไหน Gordon Grant นักอุทกวิทยาแห่ง US Department of Agriculture Forest Service ใน Corvallis, Ore กล่าว แม้จะมีข้อบกพร่องนั้น งานใหม่นี้ “ช่วยให้เราสามารถโอบกอดปริมาณน้ำที่กำลังเล่นและเข้าใจได้ดีขึ้น เช่นเดียวกับที่นักบัญชีจะทำ การถอนและฝากน้ำบาดาลทั่วโลก” เขากล่าว

ในศิลปะแห่งการยั่วยวน ดอกไม้มีจำนวนเท่ากัน ด้วยน้ำหวานหวานและละอองเกสรที่อัดแน่นด้วยโปรตีน ดอกไม้บางชนิดจะล่อค้างคาวและกิ้งก่า รวมทั้งนกและผึ้งที่เลื่องลือให้มีบทบาทในการปฏิสนธิโดยไม่รู้ตัว ดอกไม้ชนิดอื่นๆ ซึ่งวิวัฒนาการได้ประดิษฐ์ขึ้นเพื่อเลียนแบบคู่ของแมลงที่ไม่เชื่อ

ในช่วง 130 ล้านปีที่ผ่านมา ดอกไม้ได้วิวัฒนาการมาจากการทำละอองเรณูประมาณหนึ่งมิลลิเมตรเพื่อรวมดอกที่มีขนาดใหญ่ ฉูดฉาด และมีกลิ่นหอม นักนิเวศวิทยาการผสมเกสร สตีเฟน บุชมันน์ เขียนใน เหตุผลของดอกไม้นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุพันธุ์ไม้ดอกประมาณ 250,000 สายพันธุ์ ประมาณสองในสามของสายพันธุ์เหล่านั้นใกล้สูญพันธุ์หรือถูกคุกคาม ส่วนใหญ่เป็นเพราะการสูญเสียถิ่นที่อยู่ แต่ยังเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

บุชมันน์ทำมากกว่าการเล่าเรื่องวิวัฒนาการของดอกไม้ตั้งแต่ยุคไดโนเสาร์ เขาสำรวจบทบาทมากมายที่บานสะพรั่งในอาณาจักรมนุษย์ของศิลปะและวรรณคดีตลอดจนในด้านอาหารและเศรษฐกิจ

Buchmann รายงานผลไม้และเมล็ดพืชที่ผสมเรณูจากสัตว์ประมาณหนึ่งในสามของอาหารมนุษย์โดยเฉลี่ย ดอกไม้ก็เป็นธุรกิจขนาดใหญ่เช่นกัน ทั่วโลกมีลำต้นประมาณ 15 พันล้านต้นหาผู้ซื้อในแต่ละปี มากกว่าครึ่งผ่านอาคารที่กว้างใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งเป็นอาคารแบบโรงเก็บเครื่องบินใกล้อัมสเตอร์ดัม อาคารนี้ครอบคลุมพื้นที่กว่าครึ่งตารางกิโลเมตรและจัดการประมูลดอกไม้ประมาณ 21 ล้านดอกในแต่ละวัน พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถใช้เงิน 100,000 ดอลลาร์เพื่อนำดอกไม้ชนิดใหม่ออกสู่ตลาดได้อย่างง่ายดาย ผู้ที่พยายามสร้างจอกศักดิ์สิทธิ์เช่นดอกกุหลาบสีน้ำเงินอย่างแท้จริงอาจใช้เงินนับล้าน

เหตุผลของดอกไม้เป็นเรื่องราวที่โลดโผนเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ประวัติศาสตร์ และวัฒนธรรมที่รายล้อมไปด้วยดอกไม้บานตั้งแต่รุ่งอรุณของมนุษยชาติ นอกจากตำนานที่สร้างแรงบันดาลใจและผู้ผลิตน้ำหอมแล้ว ดอกไม้ยังจุดประกายให้เกิดความคลั่งไคล้ทางเศรษฐกิจที่แข่งขันกับฟองสบู่ดอทคอมในช่วงปลายทศวรรษ 1990: ในช่วงที่ความกระตือรือร้นของดอกทิวลิปในประเทศเนเธอร์แลนด์มีสูงส่งในศตวรรษที่ 17 การซื้อทิวลิปอาจมีราคาสูงกว่าการจ้างศิลปินชาวดัตช์ที่มีชื่อเสียง เพื่อวาดภาพของมัน

ซื้อเหตุผลของดอกไม้ จาก Amazon.com ยอดขายที่เกิดจากลิงก์ไปยัง Amazon.com มีส่วนช่วยในโครงการของ Society for Science & the Public

งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นถึงพื้นที่ใต้ท้องทะเลทรายที่เปียกชื้นของทะเลทรายซึ่งอาจสะสมคาร์บอนที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้มากถึงล้านล้านเมตริกตัน มากกว่าที่เก็บไว้ในพืชบนบกทั้งหมด

กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถอธิบายได้ว่าร้อยละ 30 ของ CO 2 นี้ จบลงที่ใด

Yan Li นักนิเวศวิทยาจาก Chinese Academy of Sciences ใน Urumqi กล่าวว่า “เราพบแหล่งกักเก็บคาร์บอนในสถานที่ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด หลี่และเพื่อนร่วมงาน เสนอ ว่า คาร์บอนที่หายไปมากถึงหนึ่งในห้านี้อาจอยู่ใต้ทะเลทรายของโลกที่มีการชลประทาน ในพื้นที่แห้งแล้ง น้ำจากการชลประทานทางการเกษตรสามารถล้างคาร์บอนลงในชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน ลดความเข้มข้นของ CO 2 ในบรรยากาศและต่อสู้กับภาวะโลกร้อน นักวิจัยรายงาน

“แทบไม่มีใครสนใจพื้นที่ทะเลทรายเหล่านี้เลย” หลี่กล่าว นั่นเป็นเพราะพื้นที่ทะเลทรายขาดชีวิตพืชที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งจำเป็นต่อการดึงคาร์บอนจำนวนมากผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง เขากล่าว ในทศวรรษที่ผ่านมา การศึกษาหลายชิ้นได้วัดพื้นที่ทะเลทรายที่ดูดซับ CO 2 จำนวนมากโดยไม่คาดคิด แต่การค้นพบนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่าคาร์บอนที่ดูดซับไปอยู่ที่ไหน

หลี่และคณะออกล่าหาคาร์บอนที่หายไปนี้รอบๆ แอ่งทาริมทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ซึ่งเป็นที่ตั้งของทะเลทรายทาคลามากัน นักวิจัยเก็บตัวอย่างน้ำบาดาล 170 ตัวอย่างจากชั้นหินอุ้มน้ำใต้แอ่ง รวมถึงตัวอย่างจากลำธารในบริเวณใกล้เคียงและช่องทางชลประทานที่เลี้ยงฟาร์มที่คร่อมขอบทะเลทราย

เกษตรกรในสภาพอากาศที่แห้งแล้งมักจะรดน้ำพืชผลเพื่อชะล้างเกลือจำนวนมากออกจากดิน นักวิจัยพบว่าในขณะที่น้ำไหลผ่านดินที่มีรสเค็ม ปริมาณคาร์บอนที่ละลายในน้ำจะเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัว น้ำที่มีความเค็มและเป็นด่างสามารถกักเก็บคาร์บอนได้มากกว่าน้ำบริสุทธิ์ น้ำบางส่วนไหลเข้าสู่ชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน กักเก็บคาร์บอนที่ปกติแล้วจะหนีกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศใต้ดิน กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มปริมาณ CO 2 ต่อปีที่ ทะเลทรายแต่ละตารางเมตรดูดซับจาก 1.34 กรัมเป็น 20 กรัมขึ้นไปซึ่งคล้ายกับปริมาณ CO 2 ที่ดูดซับโดยพื้นที่ป่าไม้ หากมีการทำเกษตรกรรมในพื้นที่แห้งแล้งอื่น ๆ กลไกอาจหมายความว่าชั้นหินอุ้มน้ำในทะเลทรายเป็นหนึ่งในสามแหล่งกักเก็บคาร์บอนกัมมันต์ที่ใหญ่ที่สุดบนบก Li กล่าว

อ่างคาร์บอนของ Tarim Basin น่าจะค่อนข้างใหม่ การหาอายุคาร์บอนของตัวอย่างน้ำบาดาลเผยให้เห็นการเพิ่มขึ้นของการสะสมคาร์บอนเมื่อประมาณ 2,000 ปีที่แล้ว ซึ่งเป็นช่วงที่เส้นทางการค้าบนเส้นทางสายไหมเปิดพื้นที่เพื่อทำการเกษตร ซึ่งแตกต่างจากระบบน้ำบาดาลอื่น ๆ ส่วนใหญ่ โดยทั่วไปน้ำจะติดอยู่ในชั้นหินอุ้มน้ำในทะเลทรายและมีรสเค็มเกินไปสำหรับใช้เป็นน้ำดื่มหรือน้ำเพื่อการชลประทาน คาร์บอนจะยังคงอยู่ใต้ดินอย่างไม่มีกำหนด Li กล่าว

“คาร์บอนจะลงไปในพื้นดินและอยู่ที่นั่น” เขากล่าว กระบวนการนี้สามารถนำไปใช้เพื่อช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยการชลประทานในทะเลทรายให้มากขึ้นเพื่อกักเก็บคาร์บอนไว้โดยเจตนา

นักนิเวศวิทยา R. Dave Evans จาก Washington State University ใน Pullman กล่าวว่างานใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าเรารู้เกี่ยวกับดินแดนที่แห้งแล้งเพียงใด นักวิจัยสามารถออกไปค้นหากลไกในทะเลทรายที่มีการชลประทานอื่นๆ ได้แล้ว เขากล่าว

จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมอย่างแน่นอน Akihiro Koyama นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัย Algoma ใน Sault Ste กล่าว มารี, แคนาดา. การค้นหาคาร์บอนที่ค่อนข้างอ่อนในชั้นหินอุ้มน้ำนั้นไม่ใช่ข้อพิสูจน์ที่แน่ชัดว่าการชลประทานในทะเลทรายทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน เขากล่าว คาร์บอนใหม่อาจเพียงแค่ผลักของเก่าออกผ่านช่องทางที่ยังไม่ถูกค้นพบ ส่งผลให้ไม่มีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศ “เรื่องนี้ควรค่าแก่การพิจารณา” เขากล่าว “แต่ฉันจะระวังให้มาก”

การเกษตรของสหรัฐสามารถเก็บเกี่ยวผลประโยชน์มหาศาลจากการควบคุมการปล่อยคาร์บอน การลดดังกล่าวจะลดความถี่และความรุนแรงของความแห้งแล้งที่เกิดจากพืชผลในอนาคต ซึ่งจะช่วยประหยัดเกษตรกรชาวอเมริกันได้หลายพันล้าน ดอลลาร์ต่อปีภายในปี 2100 นักวิจัยคำนวณใน Weather, Climate and Society ฉบับเดือนกรกฎาคม

การคำนวณว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝนจะส่งผลต่อความแห้งแล้งในอนาคตอย่างไร นักเศรษฐศาสตร์ Brent Boehlert จาก MIT และเพื่อนร่วมงานคาดการณ์ว่าการดำเนินการด้านสภาพอากาศในวงกว้างจะช่วยเกษตรกรประหยัดเงินได้ประมาณ 980 ล้านดอลลาร์ต่อปีภายในปี 2050 การลดเพียงเล็กน้อยจะช่วยประหยัดสุทธิได้ประมาณ 390 ล้านดอลลาร์ต่อปี สถานการณ์ทั้งสองจะรักษาความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศให้ต่ำกว่า 500 และ 600 ส่วนต่อล้านตามลำดับ เทียบกับ 1,750 ppm โดยไม่มีการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ข้อมูลเชิงลึกทางพันธุกรรมใหม่สองประการสามารถทำให้เพศของพืชสะดวกยิ่งขึ้นสำหรับผู้ที่ปลูกและกินพวกมัน

ยีนที่ทำให้พืชไม่สามารถให้ปุ๋ยได้สามารถถ่ายโอนจากสายพันธุ์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่งได้สำเร็จผ่านช่องว่างวิวัฒนาการที่กว้างอย่างไม่คาดคิด Noni Franklin-Tong จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมในอังกฤษกล่าว และการวิจัยเกี่ยวกับแตงและแตงกวาแสดงให้เห็นว่าการทำงานร่วมกันของยีนหลักสามยีนควบคุมการเปลี่ยนแปลงระหว่างบุปผาเพศเดียวและไบเซ็กชวลอย่างไร Abdelhafid Bendahmane จากห้องปฏิบัติการเกษตรแห่งชาติ INRA ในฝรั่งเศสในÉvryกล่าว

เอกสารฉบับใหม่นี้ ทั้งในวิทยาศาสตร์ 6 พ.ย. ได้ เพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับการควบคุมของพืชว่าอวัยวะเพศพัฒนาและทำงานอย่างไรในแต่ละบุปผา แม้ว่าไดอะแกรมในตำราเรียนจะแสดงส่วนของดอกไม้ทั้งตัวผู้และตัวเมียที่บุปผาเพียงดอกเดียว แต่พืชมีความแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของเพศและจำนวนดอก โดยมีนัยสำคัญต่อการเกษตร สำหรับพืชผลบางชนิด ผู้คนใช้การเบ่งบานหลังจากที่บานสะพรั่งด้วยมือ เพื่อให้แน่ใจว่าเมล็ดจะเป็นลูกผสมที่แท้จริง แทนที่จะเป็นลูกหลานที่ปฏิสนธิด้วยตนเอง เป็นต้น การปรับแต่งยีนที่เป็นแนวทางในการมีเพศสัมพันธ์กับพืชสามารถช่วยลดการผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมได้ Franklin-Tong กล่าว

เป็นเวลาประมาณสามทศวรรษที่เธอทำงานกับPapaver rhoeas ในป่า ซึ่งเป็นที่ระลึกถึงทหารที่เสียชีวิตในสงครามโลกครั้งที่ 1 ดอกป๊อปปี้มีระบบการเข้ากันไม่ได้ในตัวเองที่แข็งแกร่งซึ่งสร้างขึ้นในดอกไม้ที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบรุ่นของเขาและเธอ โปรตีนโดยเฉพาะ หากโปรตีนในเกสรเพศผู้ (เพศผู้) ตรงกับบริเวณที่เปิดกว้างบนรอยมลทินของดอกไม้ ซึ่งบ่งชี้ว่าโปรตีนทั้งสองอาจมาจากพืชชนิดเดียวกัน เนื้อเยื่อของตัวเมียส่งสัญญาณให้ละอองเกสรทำการฆ่าตัวตายของเซลล์ และไม่มีรูปแบบเมล็ด

อย่างน้อยสองโปรโตคอลอื่น ๆ สำหรับความไม่ลงรอยกันในตัวเองได้พัฒนาขึ้นในหมู่พืช ความบริสุทธิ์ในตนเองของดอกไม้ช่วยลดความเสี่ยงของการผสมพันธุ์ซึ่งอาจทำให้พลังของลูกหลานลดลง แต่ความไม่ลงรอยกันที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดความเสี่ยงที่ดอกจะไม่พบละอองเรณูที่เหมาะสมเพียงพอที่จะสร้างเมล็ดได้มากเท่าที่จะทำได้

Franklin-Tong และเพื่อนร่วมงานตัดสินใจที่จะลองเกลี้ยกล่อมระบบความบริสุทธิ์ทางเพศของดอกป๊อปปี้ให้ทำงานในกลุ่มพืชที่มีระเบียบการแตกต่างกันมาก ความอยากรู้อยากเห็นธรรมดาๆ หรือ “ความโง่เขลาบ้าๆ บอๆ” ขณะที่เธอพูด เป็นแรงบันดาลใจให้พยายามถ่ายทอดความไม่ลงรอยกันในตัวเองของดอกป๊อปปี้ไปยัง Arabidopsis thalianaของตระกูลมัสตาร์ด

Arabidopsisที่มีดอกสีขาวตัวเล็ก ๆ ซึ่ง เป็นที่นิยมในห้องทดลองไม่มีระบบที่เข้ากันไม่ได้ในตัวเองและสามารถให้ปุ๋ยได้เอง แต่ญาติในตระกูลมัสตาร์ดใช้ระบบที่ไม่ป๊อปปี้ ระบบนั้นบล็อกเมล็ดเซลฟี่ด้วยคุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ที่แตกต่างกัน และทำให้ไซต์ตรวจสอบตัวตนที่เปิดกว้างในส่วนเพศชายแทนที่จะเป็นส่วนเพศหญิง

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ทีมงานได้เกลี้ยกล่อมเนื้อเยื่อทั้งตัวผู้และตัวเมียของA. thalianaให้เปิดยีนที่ถ่ายทอดจากดอกป๊อปปี้ ในที่สุดนักวิจัยก็นำเสนอผลลัพธ์จากพืชทั้งหมด การถ่ายโอน “ทำงานเหมือนฝัน” Franklin-Tong สรุป ดังนั้นเมื่อเธอถามว่าบรรพบุรุษของดอกป๊อปปี้และมัสตาร์ดได้แยกจากกันนานแค่ไหนแล้ว เธอก็ตกใจเมื่อพบว่าพวกเขาแยกทางกันมานานกว่า 140 ล้านปีก่อน ชิ้นส่วนพันธุกรรมที่ถ่ายโอนได้ประสบความสำเร็จในการป้องกันการปฏิสนธิในพืชที่แตกต่างกันมาก

“ผลลัพธ์ที่สำคัญ” Spencer Barrett จากมหาวิทยาลัยโทรอนโต ผู้ซึ่งศึกษาวิวัฒนาการของระบบที่เข้ากันไม่ได้ในตัวเองกล่าว “เท่าที่ฉันรู้ มันไม่เคยทำมาก่อน”

แน่นอนว่าการใช้วิธีแก้ปัญหาดังกล่าวในพืชผลจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อพืชดัดแปลงพันธุกรรมพิสูจน์ได้ว่ายอมรับได้สำหรับผู้ที่ซื้อการเก็บเกี่ยว Bendahmane จาก INRA ชี้ให้เห็น

งานของเขาเองเกี่ยวกับวิธีที่ดอกไม้ควบคุมเพศของพวกเขาสามารถทำได้มากกว่าการลดความจำเป็นในการปลอมมือ สำหรับพืชผลส่วนใหญ่ ตั้งแต่แอปเปิลไปจนถึงบวบ อวัยวะของเพศหญิงจะเติบโตเป็นสิ่งที่เก็บเกี่ยวได้ ยิ่งปลูกดอกไม้เพศเมียได้มากเท่าไร ผลผลิตก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ในแตงแต่ละต้นที่ปลูกในห้องแล็บของเขา ดอกไม้ที่มีเพียงอวัยวะเพศหญิงเท่านั้นที่แตกหน่อบนกิ่งด้านอ่อนที่แยกจากกระดูกสันหลังหลักของเถาวัลย์ ที่อื่น ดอกไม้ล้วนแล้วแต่เป็นเพศผู้ ตอนนี้ห้องทดลองของ Bendahmane และเพื่อนร่วมงานชาวอิสราเอลได้รวบรวมวิธีการที่ต้นแตงแต่ละต้นจัดการกับความแตกต่างทางเพศดังกล่าว

การทำงานร่วมกันของยีนสามตัวที่เปิดหรือปิดในรูปแบบที่แตกต่างกันสามารถสร้างความหลากหลายได้ ทีมงานรายงาน สำหรับดอกแตงเพศเมีย นักวิจัยพบว่ายีนที่เรียกว่าCmACS11เปิดใช้งานในเซลล์ที่มีน้ำเลี้ยงในท่อประปาของต้นฟลอมซึ่งไหลผ่านกิ่งด้านข้าง ยีนนี้ยับยั้งยีนผู้ชาย ( CmWIP1)ที่อาจขับดอกไม้ที่นั่นให้โตเป็นผู้ชาย และยีนที่สาม ( CmACS-7 ) ที่เปิดใช้งานในอวัยวะเพศหญิงที่โผล่ออกมาของกิ่งด้านข้าง ทำให้เอฟเฟกต์สมบูรณ์โดยการยับยั้งการก่อตัวของอวัยวะเพศชายที่บานสะพรั่ง

ในส่วนอื่นๆ ของพืช เมื่อปิดยีน go-female ACS11 ยีน go-male จะทำงาน และไม่มีเนื้อเยื่ออวัยวะของเพศหญิงที่มีกิจกรรมของยีนที่ป้องกันอวัยวะเพศชาย และเมื่อการกลายพันธุ์หยุดการทำงานของยีนที่สามในทั้งสาม ดอกไม้ก็สามารถเติบโตเป็นไบเซ็กชวล โดยมีอวัยวะของทั้งสองเพศอยู่ภายในดอกไม้เดียวกัน ด้วยยีนของเพศหนึ่งที่กดขี่อีกเพศหนึ่ง “มันคือสงคราม” เบนดาห์มาเนกล่าว

ยีนเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงสถานการณ์วิวัฒนาการว่าบรรพบุรุษของพืชที่มีรูปแบบเพศของดอกไม้ทำให้เกิดการจัดเรียงที่แตกต่างกันอย่างไร Bendahmane กล่าว และพืชได้เปลี่ยนการจัดการของพวกเขาผ่านยุคสมัยของประวัติศาสตร์สีเขียวอย่างแน่นอน สปีชีส์ที่ตอนนี้แยกชายและหญิงทำหน้าที่คนละคน อย่างที่คนทำ มักจะมีบรรพบุรุษเป็นไบเซ็กชวล ตอนนี้นักพันธุศาสตร์มีความใกล้ชิดมากขึ้นในการทำความเข้าใจ และศึกษาประวัติศาสตร์พืช

นักวิจัยจากสวีเดนรายงานผลการศึกษาใหม่ว่ารอยเท้าน้ำทั่วโลกของมนุษย์ เพิ่มขึ้นถึง 18 เปอร์เซ็นต์มากกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้

การวิเคราะห์ข้อมูลน้ำและสภาพอากาศระหว่างปี 1901 ถึง 2008 จากแอ่งน้ำขนาดใหญ่ 100 แห่งทั่วโลกเผยให้เห็นการสูญเสียน้ำสู่ชั้นบรรยากาศและปริมาณน้ำที่ไหลบ่าน้อยกว่าเมื่อเทียบกับข้อสรุปจากการศึกษาก่อนหน้านี้ นักวิจัยเชื่อมโยงผลกระทบทางน้ำทั้งสองเข้ากับกิจกรรมของมนุษย์ เทคนิคการจัดการน้ำ เช่น การชลประทานและการสร้างเขื่อนแม่น้ำเพื่อสร้างอ่างเก็บน้ำ แทนที่จะอธิบายการค้นพบนี้ จะเป็นสภาพอากาศหรือที่ตั้งทางภูมิศาสตร์

ในระดับโลก ผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์ใช้น้ำประมาณ 10,700 ลูกบาศก์กิโลเมตรต่อปี มากกว่าน้ำทั้งหมดในทะเลสาบมิชิแกน ฮูรอน ออนแทรีโอ และอีรีรวมกัน นั่นคือประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์มากกว่าประมาณการปี 2012 สำหรับการใช้น้ำในปัจจุบัน ระดับนี้ไม่ยั่งยืนมากขึ้นเรื่อย ๆ นักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 4 ธันวาคมใน วิทยาศาสตร์

ประชากรผึ้งป่าในส่วนต่างๆ ของสหรัฐอเมริกากำลังลดลง สาเหตุหลักมาจากการสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยในพื้นที่ที่มีการทำฟาร์มแบบเข้มข้น

การศึกษาจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่รูปแบบการผสมเกสรและจำนวนประชากรของผึ้งที่เลี้ยงในบ้าน แต่เช่นเดียวกับผึ้ง ผึ้งป่าเป็นแมลงผสมเกสรที่สำคัญของพืชอาหาร การลดจำนวนประชากรของผึ้งป่าในพื้นที่เกษตรกรรมอาจส่งผลกระทบต่อการผสมเกสรของพืชผลและส่งผลให้เกษตรกรมีต้นทุนสูงขึ้น นักวิจัยรายงานวันที่ 21 ธันวาคมใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences

นักนิเวศวิทยา Taylor Ricketts แห่งมหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ในเบอร์ลิงตันและเพื่อนร่วมงานใช้ฐานข้อมูลการใช้ที่ดินและข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญด้านผึ้งเพื่อสร้างแผนที่ว่าผึ้งป่ามีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 2008 ถึง 2013 นักวิทยาศาสตร์พบว่าผึ้งป่า ประชากรลดลงร้อยละ 23 ของสหรัฐอเมริกาที่อยู่ติดกัน พื้นที่ที่มีความอุดมสมบูรณ์ของผึ้งป่าสัมพัทธ์ต่ำที่สุดคือพื้นที่ที่มีการเกษตรมากที่สุดเช่นในแถบข้าวโพดของมิดเวสต์และหุบเขาเซ็นทรัลแวลลีย์ของแคลิฟอร์เนีย

พื้นที่ที่ไม่ตรงกันเหล่านี้ ซึ่งรวมถึงฟาร์มที่ปลูกผลไม้และถั่ว ผลิตพืชผลร้อยละ 39 ในสหรัฐอเมริกาที่พึ่งพาแมลงผสมเกสร การขาดผึ้งป่าอาจเพิ่มต้นทุนให้กับเกษตรกรซึ่งจะต้องบรรทุกผึ้งที่เลี้ยงไว้เพื่อผสมเกสรพืชผลหรือต้องเผชิญกับผลผลิตอาหารที่ต่ำลง Ricketts กล่าว

การสร้างที่อยู่อาศัยของผึ้งป่าบนขอบทุ่งสามารถช่วยรักษาจำนวนประชากรผึ้งป่าและรักษาการผสมเกสรของพืชได้ “คุณเลี้ยงผึ้งหลากหลายชนิดมากขึ้น และพวกมันก็ทะลักเข้าไปในทุ่งของคุณ”

การศึกษาใหม่ครั้งใหญ่กล่าวว่าการส่งแมลงผสมเกสรไปลงมือปฏิบัติจริงในฟาร์มขนาดเล็กทั่วโลกสามารถเพิ่มผลผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญ

Lucas Alejandro Garibaldi นักเกษตรศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติริโอ เนโกร กล่าวว่า การเกลี้ยกล่อมผึ้ง ด้วง และแมลงผสมเกสรตัวอื่นๆ ให้มากขึ้นเพื่อส่งเสียงอึกทึกรอบทุ่งเล็กๆอาจช่วยเพิ่มผลผลิตพืชได้โดยเฉลี่ยมาก พอที่จะปิดช่องว่างระหว่างฟาร์มที่แย่ที่สุดและดีที่สุดของฟาร์มเหล่านี้ได้เกือบหนึ่งในสี่ และเครือข่ายการวิจัย CONICET ของอาร์เจนตินา

ช่องว่างผลผลิตนี้กระตุ้นความสนใจอย่างมากจากผู้ที่ศึกษาอนาคตของแหล่งอาหารของโลกในช่วงเวลาที่ประชากรมนุษย์มีความต้องการเพิ่มขึ้น มากขึ้น และมากยิ่งขึ้นไปอีก นักวิจัยบางคนคาดการณ์ว่าผู้ปลูกอาหารจะต้องเพิ่มการผลิตทางการเกษตรเป็นสองเท่าภายในปี 2050 เพื่อให้ทันกับความต้องการ “การปิดช่องว่างของผลผลิตเป็นส่วนสำคัญของการแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีกับดักความยากจนที่เกิดจากภาวะทุพโภชนาการ ผลตอบแทนต่ำ รายได้น้อย และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย” Paul West ผู้อำนวยการร่วมของ Global Landscape Initiative ของ University of กล่าว มินนิโซตาในเซนต์พอล

เพื่อดูว่าการปรับปรุงการผสมเกสรสามารถสร้างความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนหรือไม่ Garibaldi และเครือข่ายนักวิจัยนานาชาติได้ใช้โปรโตคอลการสุ่มตัวอย่างแบบเดียวกันอย่างระมัดระวังเพื่อสำรวจพื้นที่ 344 แห่งบนฟาร์มขนาดใหญ่และขนาดเล็กในแอฟริกา เอเชีย และอเมริกาใต้ตลอดระยะเวลาห้าปี เมื่อพิจารณาจากพืช 33 ชนิดที่ต้องการแมลงผสมเกสร — ราสเบอร์รี่, แอปเปิ้ล, กาแฟและอื่น ๆ — นักวิจัยได้ติดตามการเยี่ยมชมของแมลงผสมเกสรและความหลากหลายรวมถึงผลผลิตสูงสุด

ฟาร์มที่ให้ผลผลิตต่ำโดยเฉลี่ยให้ผลผลิตเพียงร้อยละ 47 ของผลผลิตที่ดีที่สุด ซึ่งเป็นช่องว่างที่โดดเด่น นักวิจัยพบว่าในการดำเนินการเล็ก ๆ ความหนาแน่นที่แท้จริงของแมลงผสมเกสรที่มาเยี่ยมดอกไม้พืชผลทำให้ปริมาณอาหารที่ผลิตแตกต่างกันมากขึ้น ในฟาร์มขนาดใหญ่ ความหลากหลายของแมลงผสมเกสรมีความสำคัญมากกว่า ฟาร์มที่มีแมลงผสมเกสรหลายชนิดผลิตอาหารมากขึ้น

การวิเคราะห์วิธีที่ผลผลิตตอบสนองต่อจำนวนแมลงผสมเกสรแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงการผสมเกสรสามารถช่วยปิดช่องว่างของผลผลิตได้ Garibaldi และเพื่อนร่วมงานกล่าวในScience 22 มกราคม ฟาร์มขนาดเล็กมีความสำคัญเป็นพิเศษเนื่องจากผู้คนมากกว่า 2 พันล้านคนพึ่งพาพวกเขาเพื่อเป็นอาหารในประเทศกำลังพัฒนา เกษตรกรสามารถทำได้โดยการสนับสนุนบริการทางธรรมชาติที่มาจากระบบนิเวศในท้องถิ่นที่ดีต่อสุขภาพ Garibaldi ชี้ให้เห็น ผู้ปลูกสามารถปลูกแถบของพืชที่เป็นมิตรกับแมลงผสมเกสรข้างทุ่งเพาะปลูกหรือใช้เวลาในการใช้สารกำจัดศัตรูพืชเพื่อลดการสัมผัสของแมลงผสมเกสร

นักเศรษฐศาสตร์เกษตร Matin Qaim กลับมาถึงบ้านหลังเลิกงานเมื่อไม่กี่เดือนก่อน พบข้อความที่รบกวนจิตใจหลายข้อความบนโทรศัพท์บ้านของเขา การศึกษาโดย Qaim แสดงให้เห็นว่าเกษตรกรรายย่อยในอินเดียที่ปลูกฝ้ายดัดแปลงพันธุกรรมมีการเก็บเกี่ยวที่มากกว่าเมื่อเทียบกับผู้ปลูกฝ้ายทั่วไป ผลผลิตที่ดีขึ้นเหล่านั้นส่งผลให้มีกำไรมากขึ้นสำหรับเกษตรกรที่ยากจนส่วนใหญ่และรายได้ที่ใช้แล้วทิ้งมากขึ้นเพื่อใช้จ่ายในพื้นฐานเช่นอาหารและการศึกษา

สื่อหลายแห่งได้กล่าวถึงผลลัพธ์ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ใน Royal Online รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences แต่นักข่าวไม่ใช่คนเดียวที่ติดต่อ Qaim เกี่ยวกับงานวิจัยนี้ “อย่าสนับสนุนการทำลายสิ่งแวดล้อมอย่างไร้ความรับผิดชอบ” ผู้โทรคนหนึ่งบนเครื่องตอบรับอัตโนมัติของ Qaim อ้อนวอน “คิดถึงลูก คิดถึงลูกของโลก” ผู้หญิงคนหนึ่งอ้อนวอน

แม้ว่านักวิจัยจะทราบดีว่าหญ้าสลับและหญ้ายืนต้นอื่นๆ ได้เปรียบ

3 September 2022, 2:14 am

บางประการเหนือข้าวโพด แต่การศึกษานี้ถือเป็นครั้งแรกที่พิจารณาถึงบริการระบบนิเวศและจำนวนสัตว์ต่างๆ ในเวลาเดียวกัน Silvia Secchi นักเศรษฐศาสตร์ธุรกิจการเกษตรที่ Southern Illinois University ใน Carbondale กล่าว “โดยปกติแล้ว ผู้คนจะดูบริการระบบนิเวศครั้งละหนึ่งบริการ” เธอกล่าว

ด้วยเหตุนี้ Secchi กล่าวว่าผู้จัดการที่ดินนอก Upper Midwest ควรทำการศึกษาเช่นนี้เพื่อพิจารณาว่าพืชพลังงานชีวภาพชนิดใดที่เหมาะสมกับระบบนิเวศในท้องถิ่นมากที่สุด “พวกเขากำลังแสดงวิธีการ” เธอกล่าว

เกรกอรี พาร์คเฮิร์สท์ นักเศรษฐศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเวเบอร์สเตตในอ็อกเดน ยูทาห์ กล่าวว่าแม้ว่าการศึกษาจะเสร็จสมบูรณ์ในแถบมิดเวสต์ตอนบน แต่เกษตรกรจำนวนมากยังคงลังเลที่จะเปลี่ยนไปใช้หญ้าสับเปลี่ยนเพราะพวกเขาคุ้นเคยกับการปลูกข้าวโพดเพื่อเป็นอาหารและเชื้อเพลิง และเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดต่อระบบนิเวศ เกษตรกรที่อยู่ใกล้เคียงควรประสานความพยายาม ซึ่งอาจเพิ่มอุปสรรคอีกประการหนึ่ง

การปรับปรุงระบบนิเวศไม่ได้ช่วยเกษตรกรทั้งหมด เขากล่าว “ดังนั้นแรงจูงใจต้องถูกต้อง” ผึ้งค้าขายในสภาพการทำงานที่เครียดและมักไม่ถูกสุขลักษณะอาจแพร่กระจายเชื้อโรคไปยังแมลงผสมเกสรในป่า

นี่เป็นช่วงเวลาที่ยากลำบากสำหรับผึ้งทั้งในธรรมชาติและในอาณานิคมที่คนเลี้ยงผึ้งในเชิงพาณิชย์และเกษตรกรจัดการ การศึกษาเล็กๆ หลายชิ้นได้เพิ่มความเป็นไปได้ที่ไวรัสและปรสิตจำนวนมากที่รบกวนผึ้งและภมรในเชิงพาณิชย์กำลังแพร่กระจายไปยังผึ้งป่าที่ไปเยี่ยมดอกไม้เดียวกัน ( SN: 8/16/08, p. 10 )

Matthias Fürst จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรียใน Klosterneuburg กล่าวว่าการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการสำรวจโรคผึ้งในสหราชอาณาจักรแสดงให้เห็นว่าเชื้อโรคจากผึ้งยังสามารถสร้างปัญหาให้กับผึ้งได้ เขาและเพื่อนร่วมงานนำเสนอข้อมูลของพวกเขา ใน ธรรมชาติ 20 กุมภาพันธ์

Peter Graystock แห่งมหาวิทยาลัย Sussex ในเมืองไบรตัน ประเทศอังกฤษ กล่าวว่า การวิจัยปรสิตผึ้งมุ่งเน้นไปที่ผึ้งมาหลายทศวรรษแล้ว การศึกษารวมถึงการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าเชื้อโรคหลายชนิดไม่ควรถูกมองว่าเป็นเพียงโรคของผึ้งเท่านั้น เขากล่าว

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ไวรัสปีกรูปร่างที่รู้จักจากผึ้งทำอันตรายต่อภมรBombus terrestris ผึ้งตัวนี้ ซึ่งพบได้ทั่วไปในฐานะแมลงผสมเกสรในป่าในบริเตนใหญ่ เสียชีวิตเร็วกว่านี้โดยเฉลี่ยหกวันหากติดเชื้อไวรัส นั่นคือการสูญเสียหนึ่งในสี่ถึงหนึ่งในสามของช่วงชีวิตผู้ใหญ่

นักวิจัยพบว่าNosema ceranae เชื้อโรคในผึ้งที่แพร่หลาย สามารถข้ามไปยัง B. terrestris แม้ว่าห้องปฏิบัติการอื่นรายงานว่า N. ceranae ทำลายผึ้ง แต่งานใหม่นี้พบว่าผึ้งที่ติดเชื้อในวัยหนุ่มยังไม่ตายเร็ว
เชื้อก่อโรคทั้งสองชนิดนี้พบในผึ้งป่าที่เก็บแบบสุ่มจากแหล่งต่างๆ 26 แห่งทั่วบริเตนใหญ่ ไวรัสปีกบิดเบี้ยวปรากฏในผึ้ง 36 เปอร์เซ็นต์และ 11 เปอร์เซ็นต์ของบัมเบิลบีหลายสายพันธุ์ที่ทดสอบ ตัวอย่างไวรัสที่พบในผึ้งที่ไซต์เดียวนั้นมีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม แต่ไม่เหมือนกับไวรัสที่เก็บจากไซต์อื่น รูปแบบนี้ชี้ให้เห็นถึงการแพร่กระจายของผึ้งต่อผึ้งในท้องถิ่น

การศึกษานี้ชี้แจงคำถามบางข้อที่ค้างอยู่ในงานก่อนหน้านี้ Fürst กล่าว เขาและเพื่อนร่วมงานได้บันทึกในการทดสอบในห้องปฏิบัติการว่าจริง ๆ แล้วแมลงภู่กำลังติดเชื้อ แทนที่จะถือแค่ร่องรอยของสิ่งที่พวกเขาปัดป้อง

ผู้เขียนร่วม Mark JF Brown จาก Royal Holloway, University of London กล่าวว่าแม้ว่าการศึกษาจะศึกษาผึ้งป่าในบริเตนใหญ่ อย่างไรก็ตาม เขาเตือนว่าอย่าคาดการณ์ถึงการเสียชีวิตของผึ้งที่ยังคงลึกลับซึ่งเกิดจากการล่มสลายของอาณานิคมในอเมริกาเหนือ

ผึ้งต้องเผชิญกับภัยคุกคามอื่นๆ เช่น การสัมผัสกับยาฆ่าแมลงและโรคต่างๆ ซิดนีย์ คาเมรอนแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์เออร์บานา-แชมเปญกล่าว เธอและเพื่อนร่วมงานได้บันทึกความสูญเสียครั้งใหญ่ของสายพันธุ์ภมรในอเมริกาเหนือ และตอนนี้เธอกำลังศึกษาว่าเชื้อโรคที่แพร่กระจายจากผึ้งเชิงพาณิชย์มีบทบาทหรือไม่ แต่เธอกล่าวว่า “ฉันไม่สามารถจัดอันดับโรคที่สัมพันธ์กับ ‘ความทุกข์ยาก’ ของผึ้งตัวอื่นๆ ได้”

จากจำนวนยาปฏิชีวนะ 51 ตันที่บริโภคทุกวันในสหรัฐอเมริกา ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์จะนำไปใช้ในการผลิตสัตว์ (ด้านบน) การใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลายในปศุสัตว์อาจส่งผลต่อการดื้อยาจากแบคทีเรีย เช่น ซัล โมเน ลลา (ด้านล่าง) ในเดือนธันวาคม สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐฯ ได้ประกาศใช้โปรแกรมอาสาสมัครเพื่อยุติการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อทำให้ปศุสัตว์โตขึ้น

นอกจากจะทำลายสภาพภูมิอากาศของโลกแล้ว มลภาวะคาร์บอนที่พ่นออกสู่ชั้นบรรยากาศโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลอาจทำให้อาหารมีคุณค่าทางโภชนาการน้อยลงด้วย

ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่สูงขึ้นในการทดลองได้ลดระดับธาตุเหล็ก สังกะสี และโปรตีนของพืชจำนวนมาก — สารอาหารที่จำเป็นต่อสุขภาพของมนุษย์ นักวิจัยพบว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในเศษเมล็ดพืชหลักและพืชตระกูลถั่วที่รับประทานได้ เช่น ข้าวสาลี ข้าว และถั่วเหลือง

การค้นพบนี้ ปรากฏในวันที่ 7 พฤษภาคมในธรรมชาติการค้นพบ นี้มีนัยยะที่น่าตกใจสำหรับสุขภาพโลก ผู้เขียนกล่าว ผู้เขียนรายงานประมาณ 2 พันล้านคนประสบภาวะขาดธาตุเหล็กและสังกะสี และในจำนวนเดียวกันนั้นได้รับสังกะสีและธาตุเหล็กร้อยละ 70 จากพืชผลเหล่านี้

“นั่นเป็นเรื่องใหญ่มาก” ซามูเอล ไมเยอร์สแห่งฮาร์วาร์ดนักวิจัยด้านสาธารณสุขกล่าว “ถ้าทุกคนได้รับธาตุเหล็กและสังกะสีในอาหารจากปลา สิ่งนี้ก็ไม่สำคัญมากนัก”

ไมเยอร์สและเพื่อนร่วมงานของเขาไม่ใช่คนแรกที่พบว่าอาหารจะเปลี่ยนไปตามระดับ CO 2 ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอยู่ในบรรยากาศประมาณ 400 ส่วนต่อล้านส่วน แต่การศึกษาในอดีตได้สร้างผลลัพธ์ที่ขัดแย้ง อาจเป็นเพราะเป็นการทดลองขนาดเล็กหรือดำเนินการในห้องปฏิบัติการแทนที่จะเป็นกลางแจ้ง

เพื่อให้ได้คำตอบที่ชัดเจน Myers เกณฑ์ผู้ทำงานร่วมกันระหว่างประเทศที่ทำการทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของ CO 2ต่อพืชผลแล้ว แม้ว่าการทดลองแต่ละครั้งจะพิจารณาตัวแปรต่างๆ เช่น ผลผลิตและการใช้น้ำ แต่การทดลองทั้งหมดใช้วิธีการทั่วไปและช่วงของระดับ CO 2 ที่ใกล้เคียงกัน นักวิจัยปลูกพืชผลกลางแจ้งเป็นวงกลม โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3เมตร และล้อมรอบวงกลมด้วยช่องระบายอากาศที่พัดคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากก๊าซเรือนกระจกมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ จึงอยู่ที่ระดับการเพาะปลูก ทำให้ CO 2 เพิ่มขึ้น ภายในวงกลม

ทีมงานได้เก็บตัวอย่างที่เก็บถาวรจากการทดลอง 143 ครั้งที่ดำเนินการตั้งแต่ปี 2541 ถึง พ.ศ. 2553 ซึ่งทำการทดสอบพืชผลหลัก 6 ชนิดในสามทวีป ระดับ CO 2 ที่เพิ่มขึ้นในการทดลอง อยู่ในช่วง 546 ถึง 586 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งเป็นระดับที่นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะเห็นในชั้นบรรยากาศภายในปี 2050

ไมเยอร์สและเพื่อนร่วมงานพบว่าข้าวสาลี ข้าว ถั่ว และถั่วเหลืองโดยทั่วไปมีธาตุเหล็กและสังกะสีน้อยกว่าประมาณ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์เมื่อปลูกในระดับที่สูงขึ้น นักวิจัยยังพบว่าข้าวสาลีและข้าวมีโปรตีนน้อยกว่าประมาณ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ พืชผลอีกสองชนิดที่วิเคราะห์ ได้แก่ ข้าวโพดและข้าวฟ่าง มีการตอบสนองเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยต่อ CO 2 ที่สูง ขึ้น

ธาตุเหล็กและสังกะสีในอาหารในระดับต่ำสามารถนำไปสู่ภาวะโลหิตจาง ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ไอคิวต่ำ และระดับพลังงานลดลง โปรตีนต่ำในพืชผลอาจส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างไรนั้นไม่ชัดเจน Myers กล่าว

Myers ยังไม่ทราบอีกเช่นกันว่าเหตุใดพืชจึงมีธาตุเหล็ก สังกะสีและโปรตีนน้อยกว่า เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเพื่อเปิดเผยกลไกดังกล่าว

Hans J. Weigel นักวิจัยด้านการเกษตรจากสถาบัน Johann Heinrich von Thünen-Institut ในเมืองบรันสวิก ประเทศเยอรมนี เปิดเผยว่า ผลกระทบของคาร์บอนไดออกไซด์ ที่มี ต่อคุณภาพอาหารเป็นปัญหาที่ถูกละเลย แต่ Weigel เตือนว่าอาจยังเร็วเกินไปที่จะคาดการณ์ว่า CO 2จะเปลี่ยนแปลงอาหารในลักษณะที่ส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์หรือไม่ “การทดลองในปัจจุบันทำให้ความเข้มข้นของ CO 2ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน” เขาอธิบาย “สิ่งนี้ไม่ได้เลียนแบบผลที่ตามมาจากการเพิ่มขึ้นของ CO 2 ทีละน้อย ” เขากล่าวเสริมโดยแนะนำว่าพืชอาจปรับให้เข้ากับสภาพใหม่เมื่อเวลาผ่านไป

ด้วยปุ๋ยที่มากเกินไป จุลินทรีย์ในดินในฟาร์มอาจพ่นไนตรัสออกไซด์ในระดับสูงอย่างไม่คาดคิด ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีพลังงานกักความร้อนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 300 เท่า การค้นพบนี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ทางการเกษตรจึงสูงกว่าที่นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ไว้มาก และสามารถให้เบาะแสในการควบคุมมลพิษในฟาร์มได้

จุลินทรีย์ในดินเป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าจะเปลี่ยนปุ๋ยพืชที่อุดมด้วยไนโตรเจน รวมทั้งปุ๋ยคอกและปุ๋ยสังเคราะห์ ให้เป็นไนตรัสออกไซด์ หลังจากการทดลองภาคสนามมากกว่า 1,000 ครั้ง นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศได้คำนวณในช่วงกลางปี 2000 ว่าชาวดินปล่อยก๊าซเรือนกระจกประมาณหนึ่งกิโลกรัมต่อปุ๋ยทุกๆ 100 กิโลกรัม หรือประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ โดยทั่วไปแล้ว นักวิจัยคิดว่าการปล่อยมลพิษจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง: การเพิ่มปุ๋ยเป็นสองเท่าจะเพิ่มการปล่อยก๊าซเป็นสองเท่า

แต่การคาดคะเนไม่ตรงกับตัวเลขในโลกแห่งความเป็นจริง เมื่อประมาณการฟลักซ์ของระดับไนตรัสออกไซด์ในชั้นบรรยากาศในระดับภูมิภาคและระดับโลกเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ระบุถึงการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในปุ๋ยเป็นก๊าซที่ระดับระหว่าง 1.75 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ ฟิล โรเบิร์ตสัน นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงกล่าวว่าการคำนวณในเบื้องต้นนั้นปิดอยู่หรือไม่ทราบแหล่งที่มาของไนตรัสออกไซด์ อย่างหลังไม่น่าเป็นไปได้ เขากล่าวเสริม

จากการทดลองในทุ่งนาในรัฐมิชิแกนในปี 2548 โรเบิร์ตสันและเพื่อนร่วมงานพบว่าความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณปุ๋ยกับการผลิตก๊าซเรือนกระจกไม่ได้เป็นเส้นตรงเสมอไป เมื่อชาวนาใส่ปุ๋ยในปริมาณที่มากกว่าที่ทดสอบครั้งแรก ความสัมพันธ์ก็ปรากฏเป็นทวีคูณ เช่น การใช้ปุ๋ย 200 กิโลกรัมอาจส่งผลให้มีก๊าซ 4 กิโลกรัม เป็นต้น การทดลองภาคสนามดั้งเดิมส่วนใหญ่ไม่ได้พิจารณาการแปลงก๊าซจุลินทรีย์ด้วยปุ๋ยส่วนเกิน มากกว่าที่พืชต้องการ ในสถานการณ์เช่นนี้ พืชผลจะใช้ไนโตรเจนมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ และส่วนที่เหลือจะถูกส่งไปยังจุลินทรีย์ในดิน โรเบิร์ตสันกล่าว “พวกมันไปเมืองอย่างมีประสิทธิภาพด้วยไนโตรเจนนั้น” เขากล่าว

เพื่อดูว่าการค้นพบนี้มีขึ้นในระดับโลกหรือไม่ โรเบิร์ตสันและเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์การทดลองมากกว่า 200 ครั้งอีกครั้ง โดยแต่ละครั้งจะตรวจสอบการปล่อยไนตรัสออกไซด์ของปุ๋ยหลายระดับใน 84 แห่งทั่วโลก ผลการยืนยันว่าปุ๋ยส่วนเกินสามารถเพิ่มการปล่อยจุลินทรีย์แบบทวีคูณทีมงานรายงานวันที่ 9 มิถุนายนในการ ดำเนินการ ของNational Academy of Sciences จากการค้นพบนี้ โรเบิร์ตสันอนุมานว่าเกษตรกรบางคนใช้ปุ๋ยมากเกินความจำเป็น ให้ก๊าซไนตรัสออกไซด์มากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้

ข่าวดีก็คือการศึกษานี้เป็นแนวทางที่ชัดเจนในการลดการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ ทิโมธี กริฟฟิส นักวิทยาศาสตร์ด้านดินจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตาในเซนต์ปอลกล่าว มีวิธีง่าย ๆ มากมายในการประเมินว่าปุ๋ยที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบเหมาะสมกับพื้นที่เพาะปลูกมากน้อยเพียงใด ดังนั้นการจัดการกับการใช้มากเกินไปจึงอาจเป็นเรื่องง่าย เขากล่าว

แต่ความสัมพันธ์แบบทวีคูณระหว่างปุ๋ยและก๊าซยังคงไม่ได้อธิบายถึงความคลาดเคลื่อนของการปล่อยมลพิษทั้งหมด กล่าวโดย Rod Venterea นักวิทยาศาสตร์ด้านดินจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐฯ ในเมืองเซนต์ปอล จะต้องมีปัจจัยอื่น ๆ ที่เพิ่มไนตรัสออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เขากล่าว รวมทั้งการปล่อยมลพิษจากปุ๋ยไนโตรเจนที่ไม่ทราบสาเหตุหลังจากที่ออกจากฟาร์มผ่านทางลำธารและการกัดเซาะ

ในขณะที่ผู้บริโภคหันมาบริโภคอาหารออร์แกนิกมากขึ้นเรื่อยๆ การศึกษาใหม่ได้ทบทวนการถกเถียงกันอีกครั้งเกี่ยวกับอันตรายและประโยชน์ของอาหารออร์แกนิกที่อาจเกิดขึ้น

จากการศึกษาจำนวนมากพบว่า วิตามินสำหรับวิตามิน อาหารออร์แกนิกมีคุณค่าทางโภชนาการเท่ากับอาหารทั่วไป ในการศึกษาทางคลินิก คนที่กินอาหารออร์แกนิกมักจะไม่มีสุขภาพที่ดีไปกว่าคนที่ไม่กินอาหาร แต่การวิเคราะห์ข้อมูลใหม่จากผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ 343 ชิ้นพบว่า เมื่อเทียบกับอาหารที่ปลูกตามปกติ อาหารจากพืชออร์แกนิกอาจบรรจุสารต้านอนุมูลอิสระได้มากกว่า 20 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ และแคดเมียมน้อยกว่า 48% ซึ่งเป็นโลหะที่ก่อให้เกิดมะเร็ง การศึกษานี้ปรากฏ ใน วารสาร British Journal of Nutrition เมื่อวัน ที่26 มิถุนายน

“ผลรวมของหลักฐานก็คือมีสารอาหารในระดับที่สูงขึ้นในอาหารอินทรีย์” ผู้ร่วมวิจัย Charles Benbrook นักวิจัยด้านการเกษตรจาก Washington State University กล่าว

เช่นเดียวกับการศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งได้ข้อสรุปที่ขัดแย้งกัน งานใหม่นี้เป็นการวิเคราะห์เมตาดาต้า การศึกษาดังกล่าวเก็บเกี่ยวและวิเคราะห์ข้อมูลจากการศึกษาอื่นๆ แทนที่จะสร้างข้อมูลใหม่ การวิเคราะห์เมตาปี 2012รวมข้อมูลจากการศึกษา 240 ชิ้น และพบว่าไม่มีประโยชน์ทางโภชนาการในอาหารออร์แกนิกมากกว่าอาหารทั่วไป ผู้เขียนกล่าวว่าการศึกษาใหม่ของพวกเขาขัดแย้งกับการวิเคราะห์ที่เก่ากว่า เนื่องจากมีข้อมูลมากกว่าและใช้วิธีการทางสถิติที่พวกเขาโต้แย้งว่าดีกว่า

ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่าการวิเคราะห์เมตาสามารถให้ผลลัพธ์ปลอมได้หากมีการทดสอบที่มีคุณภาพต่ำหรือพยายามเปรียบเทียบชุดข้อมูลที่แตกต่างกัน นักวิจัยด้านอาหารและโภชนาการ Shahla Wunderlich จาก Montclair State University ในรัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าวว่าปัญหาหลังอาจส่งผลกระทบต่อการศึกษาครั้งใหม่นี้ การศึกษานี้รวมถึงการวิเคราะห์อาหารอินทรีย์จากพื้นที่ต่างๆ ทั่วโลกที่มีสภาพอากาศ ชนิดของดิน แมลงศัตรูพืช และการทำฟาร์มที่แตกต่างกัน ปัจจัยเหล่านั้นส่งผลต่อสารอาหารของอาหาร Wunderlich กล่าว “โดยไม่คำนึงถึงอาหารอินทรีย์กับแบบเดิม คุณค่าทางโภชนาการจะแตกต่างกัน” เธอกล่าว

Wunderlich ยังกังวลเกี่ยวกับอคติที่อาจเกิดขึ้นในการศึกษา: ได้รับเงินทุนบางส่วนจาก Sheepdrove Trust ซึ่งเป็นองค์กรการกุศลที่สนับสนุนการทำเกษตรอินทรีย์

แม้ว่าการค้นพบจากการวิเคราะห์เมตาล่าสุดนี้จะแม่นยำ แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าความแตกต่างที่รายงานนั้นเกี่ยวข้องกับสุขภาพหรือไม่ แม้ว่าอาหารออร์แกนิกจะมีแคดเมียมในระดับที่ต่ำกว่า แต่ระดับที่พบในพืชทั่วไปก็ยังต่ำกว่าขีดจำกัดความปลอดภัยที่กำหนดโดยหน่วยงานของรัฐบาลกลาง

และประโยชน์ของสารต้านอนุมูลอิสระเพิ่มเติมก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน Benbrook กล่าว นักวิจัยตั้งสมมติฐานมานานแล้วว่าสารต้านอนุมูลอิสระเช่นวิตามินอีและเบต้าแคโรทีนช่วยปรับปรุงสุขภาพของหัวใจและต่อสู้กับโรคมะเร็ง แต่การศึกษาทางคลินิกยังไม่เป็นที่แน่ชัด การวิเคราะห์ใหม่ยังพบว่าอาหารออร์แกนิกมีโปรตีน กรดอะมิโน และไฟเบอร์น้อยกว่าอาหารทั่วไป

ทำไมพืชอินทรีย์จึงมีแคดเมียมน้อยกว่าและสารต้านอนุมูลอิสระมากขึ้นก็เป็นปริศนาเช่นกัน ผู้เขียนคาดการณ์ว่าพืชอินทรีย์อาจสร้างสารต้านอนุมูลอิสระได้มากกว่าเพราะผลิตน้ำตาลน้อยกว่าพืชทั่วไป พืชที่ปลูกตามปกติบางครั้งอาจได้รับปุ๋ยไนโตรเจนส่วนเกิน ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญของพืชเพื่อให้มีน้ำตาลมากขึ้นและสารต้านอนุมูลอิสระน้อยลง ผู้เขียนยังสงสัยว่าการเพิ่มขึ้นของสารต้านอนุมูลอิสระนั้นเกิดขึ้นโดยตรงจากการใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่น้อยลงของการทำเกษตรอินทรีย์หรือไม่ เพราะพืชสร้างสารต้านอนุมูลอิสระบางชนิดเพื่อเป็นการป้องกันศัตรูพืช และพืชอินทรีย์อาจประสบปัญหาจากศัตรูพืชมากขึ้น

“มันเป็นไปได้อย่างแน่นอน” Gwyn Beattie นักจุลชีววิทยาพืชแห่ง Iowa State University ในเมือง Ames กล่าว และการทดสอบเพิ่มเติมสามารถยืนยันสมมติฐานได้ แต่เธอชี้ให้เห็นว่าพืชสร้างสารต้านอนุมูลอิสระในการป้องกันแม้ว่าจะไม่ถูกโจมตีก็ตาม

สำหรับตอนนี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านโภชนาการอย่าง Wunderlich กล่าวว่าอย่างน้อยสิ่งหนึ่งที่ชัดเจนสำหรับการกินเพื่อสุขภาพ: ความสำคัญของการรับประทานผลิตผล “ฉันอยากเห็นผู้คนกินอาหารทุกประเภทและมีผักและผลไม้มากมายในอาหารของพวกเขา ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นแบบออร์แกนิกหรือไม่ก็ตาม” เธอกล่าว

อนุกรมวิธานแบบเก่าได้แก้ไขกรณีการระบุตัวตนที่ผิดพลาดเกี่ยวกับแมลงศัตรูพืชที่คุกคามอุตสาหกรรมมะพร้าวในฟิลิปปินส์ ผู้ผลิตอันดับ 2 ของโลก นักวิทยาศาสตร์รายงาน วันที่ 23 กรกฎาคมในกีฏวิทยาเกษตรและป่าไม้

การหยุดศัตรูพืชต้องรู้สิ่งที่ถูกต้อง เมื่อต้นมะพร้าวประมาณ 1.2 ล้านต้นเริ่มตายเมื่อ 5 ปีที่แล้ว เจ้าหน้าที่ในฟิลิปปินส์กล่าวโทษแมลงที่ชื่อว่าAspidiotus destructor ศัตรูพืชชนิดนี้ทำให้มะพร้าวตายในอินโดนีเซียก่อนหน้านี้ แต่งานนักสืบของนักวิจัยทำให้พวกเขาสรุปได้ว่าข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือA. Rigidusกำลังทำงานสกปรกอยู่

นักฆ่าตัวจริง A. Rigidusซึ่งเป็นสายพันธุ์รุกราน มีศัตรูพื้นเมืองเพียงไม่กี่คนในฟิลิปปินส์ มันยังมีชีวิต 1.5 เท่าตราบเท่าที่ผู้ทำลาย A. ถูกกล่าวหาอย่างผิด ๆ การย้ายผู้ ล่าของ A. Rigidus ซึ่งเป็นเต่าทองชนิดหนึ่งจากถิ่นที่อยู่ของมันช่วยยับยั้งการระบาดที่กระโดดไปมาระหว่างเกาะต่างๆ ของอินโดนีเซียในปี 2548 ผู้เขียนศึกษาเชื่อว่ากลยุทธ์นี้สามารถยุติการระบาดในฟิลิปปินส์ได้

เมื่อห้าปีที่แล้ว แมลงกลมแบนๆ ที่เรียกว่าแมลงเกล็ด เริ่มกินชีวิตจากต้นมะพร้าวในฟิลิปปินส์ แมลงมากถึง 60 ล้านตัวสแกนปกคลุมพื้นผิวใบล่างของต้นไม้ต้นเดียว “อัตราการแพร่ระบาดนั้นเร็วมากจนรัฐบาลท้องถิ่นถูกจับได้ว่าเป็นคนเท้าแบน และเกษตรกรที่ยากจนก็ขาดทรัพยากรที่จะรับมือ” Candida Adalla นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยฟิลิปปินส์ Los Banos College of Agriculture ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว

มะพร้าวที่เพาะปลูกเป็นสินค้าเกษตรส่งออกชั้นนำของฟิลิปปินส์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ 10 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ทั้งหมดของประเทศ และจัดหาน้ำมันมะพร้าวครึ่งหนึ่งของโลก
ผลผลิตผลไม้ลดลง หากศัตรูพืชยังคงไม่ลดละ ฟิลิปปินส์อาจสูญเสียผลผลิตมะพร้าวร้อยละ 60 ส่งผลให้รายได้จากการส่งออกต่อปีลดลง 1 พันล้านดอลลาร์ ตามการประมาณการของรัฐบาลฟิลิปปินส์

Gillian Watson นักชีววิทยาด้านแมลงแห่งกรมอาหารและการเกษตรแห่งแคลิฟอร์เนียในแซคราเมนโตคิดว่าA. destructorเป็นผู้ร้ายที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น

“ A. destructorอาศัยอยู่ในฟิลิปปินส์มานานกว่า 100 ปีและถูกนักล่าตามธรรมชาติควบคุมมาเป็นเวลานาน” วัตสันซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าว Adalla จัดส่งตัวอย่างแมลงที่เก็บรักษาไว้ของ Watson ที่มีผลต่อมะพร้าวของฟิลิปปินส์

โดยการเปรียบเทียบแมลงกับตัวอย่างที่เก็บไว้ในแคลิฟอร์เนียและลอนดอน วัตสันได้เรียนรู้ว่าA. destructorถูกกล่าวหาอย่างผิด ๆ เธอตรวจสอบแมลงเกล็ดที่รวมตัวกันทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยมองหาความแตกต่างเล็กน้อยในด้านรูปร่างและความยืดหยุ่น

การระบุที่ถูกต้องของแมลงขนาดมักจะขึ้นอยู่กับรายละเอียดทางสัณฐานวิทยา นักนิเวศวิทยาด้านวิวัฒนาการ เพนนี กุลแลน จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในแคนเบอร์รา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าว ข้อมูลดีเอ็นเอมีอยู่อย่างจำกัดสำหรับแมลงขนาดประมาณ 7,500 สายพันธุ์ ทำให้การระบุพันธุกรรมไม่สามารถทำได้ กัลแลนกล่าวต่อ

วัตสันค้นพบว่าผู้กระทำผิด ที่แท้จริงไม่ใช่A. destructor แมลงที่ทำให้มะพร้าวตายจะมีหนังกำพร้าที่แข็งกว่า เธอพบว่าชี้ไปที่ ID ของมันว่าA. Rigidus ในภาพถ่ายของแมลงขนาดที่ถ่ายในฟิลิปปินส์ เธอค้นพบรูปพระจันทร์เสี้ยวในไข่ที่วาง ซึ่งเป็นลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งของA. Rigidus

แมลงเกล็ดฆ่าต้นมะพร้าวโดยการฉีดสารเคมีที่ทำลายคลอโรฟิลล์ในใบ ทำให้พืชไม่สามารถดูดซับพลังงานจากแสงแดดได้ ทั้งA. destructorและA. Rigidusได้ก่อให้เกิดโรคระบาดในมะพร้าวในอินโดนีเซีย ถึงแม้ว่าการปะทุที่เกิดขึ้นอย่างหลังจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก โดยหลายทศวรรษผ่านไประหว่างเหตุการณ์ต่างๆ

วันหลังจากออกจากฟาร์ม คนงานเกษตรยังคงสามารถใส่ เชื้อ Staphylococcus aureusที่ดื้อยาที่เลี้ยงในฟาร์มได้ แบคทีเรียในสุกรอาจทำให้เกิดการติดเชื้อในคนงานและอาจทำให้สมาชิกในครอบครัวและสมาชิกในชุมชนมีความเสี่ยงเช่นกัน

ในการศึกษาสองสัปดาห์ นักวิจัยที่นำโดยนักระบาดวิทยา คริสโตเฟอร์ ฮีนีย์ จากมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ได้รวบรวมผ้าเช็ดจมูกจากคนงานในฟาร์มสุกร 22 คนในภาคตะวันออกของนอร์ทแคโรไลนา คนงานสิบเก้าคนหรือร้อยละ 86 ถือ staph ในบางช่วงระหว่างการศึกษา และประมาณครึ่งหนึ่งมีอาการเครียดจากการดื้อยาหลายชนิด เมื่อเทียบกับประมาณหนึ่งในสามของประชากรทั่วไปที่มีเชื้อ Staph และมีเพียง 5 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่มีสายพันธุ์ดื้อยา

ประมาณครึ่งหนึ่งของคนงานในฟาร์มยังนำเชื้อดังกล่าวมาอย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาที่ทำการศึกษา แม้ว่าจะออกจากฟาร์มนานถึงสี่วันก็ตาม การศึกษาก่อนหน้านี้บางชิ้นแนะนำว่าแบคทีเรีย staph แขวนอยู่ในจมูกของพนักงานเพียงประมาณ 24 ชั่วโมงเท่านั้น โดยทั่วไป ยิ่งมีคนพาหะนำโรคมากเท่าไร โอกาสที่พวกเขาจะป่วยหรือแพร่เชื้อไปยังผู้อื่นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ผลลัพธ์ใหม่ ปรากฏในวันที่ 8 กันยายนในเวชศาสตร์อาชีวและสิ่งแวดล้อม

ด้วยข้อมูลที่จำกัด ทีมงานจึงไม่สามารถบอกได้ว่ามีพนักงานจำนวนเท่าใดที่พัฒนาการติดเชื้อ staph หรือแบคทีเรียแพร่กระจายไปยังผู้อื่นหรือไม่ แต่งานนี้เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการตอบคำถามเหล่านั้น Heaney กล่าว

ฟาร์มสุกรอุตสาหกรรมเป็นแหล่งที่รู้จักกันดีของ staph ที่ดื้อยา ซึ่งรวมถึงStaphylococcus aureus ที่ดื้อต่อ methicillin หรือ MRSA Staph อาศัยอยู่ตามธรรมชาติในสุกร และเนื่องจากฟาร์มสมัยใหม่หลายแห่งใช้ยาปฏิชีวนะในระดับสูง ฟาร์มจึงกลัวที่จะทำให้เกิดการดื้อยามานานแล้ว แต่นักระบาดวิทยาและผู้สนับสนุนด้านสาธารณสุขขาดข้อมูลเพียงพอที่จะบอกว่าฟาร์มเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพต่อคนงานและชุมชนใกล้เคียงหรือไม่

นักระบาดวิทยาทารา สมิธแห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเคนท์ในโอไฮโอกล่าวว่าการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสุขภาพของแรงงานในฟาร์มนั้นเป็นเรื่องยาก เนื่องจากคนงานมักไม่เต็มใจที่จะเข้าร่วมในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องยากที่จะให้ผู้คนเช็ดจมูกเพื่อหาตัวอย่าง staph ซ้ำๆ และสม่ำเสมอ แม้ว่าพวกเขาจะสนใจที่จะเข้าร่วมก็ตาม เธอกล่าว

สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ Heaney ได้ร่วมมือกับนักวิจัยและผู้สนับสนุนชุมชนที่ทำงานในภาคตะวันออกของ North Carolina ซึ่งมีฟาร์มสุกรหนาแน่นที่สุดในสหรัฐอเมริกา สมาชิกของกลุ่มผู้สนับสนุน Rural Empowerment Association for Community Help ได้พบกับคนงานเพื่ออธิบายการศึกษาและลงทะเบียนผู้เข้าร่วมโดยไม่ระบุชื่อ “ไม่เคยให้ชื่อหรือที่อยู่เลย” ผู้จัดการโครงการ Devon Hall กล่าว “มันเป็นเรื่องของความไว้วางใจ”

พนักงานที่ลงทะเบียนมีสุขภาพแข็งแรงตลอดการศึกษา และส่วนใหญ่ทำงานมากกว่า 50 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ บางคนทำงานกับหมูมากกว่า 5,000 ตัวต่อวัน นักวิจัยได้รวบรวมไม้กวาด 327 ชิ้นหลังจากขอให้คนงานทำจมูกทุกเช้าและเย็นเป็นเวลาเจ็ดวันและอีกครั้งหนึ่งวันในสัปดาห์ต่อมา ตารางเวลานี้อนุญาตให้นักวิจัยติดตามว่า staph สายพันธุ์ใดที่คนงานหยิบขึ้นมาและระยะเวลาที่พวกเขาถือจุลินทรีย์

ครึ่งหนึ่งของตัวอย่างมีความทนทานต่อยาหลายชนิด – มีภูมิคุ้มกันต่อยาสามตัวขึ้นไป – และคนงานหนึ่งคนได้รับเชื้อ MRSA ตลอดการศึกษา สายพันธุ์ staph ส่วนใหญ่มีสัญญาณทางพันธุกรรมที่บ่งบอกว่ามีต้นกำเนิดในฟาร์ม ซึ่งบ่งชี้ว่าคนงานไม่ได้เก็บเชื้อโรคที่อื่น การศึกษาทางพันธุกรรมเพิ่มเติมจะช่วยระบุเส้นทางของแบคทีเรียที่อาจเคลื่อนที่ระหว่างสุกรกับคนได้ Smith กล่าว

การเกลี้ยกล่อมยีนแบคทีเรียเพื่อแทนที่การชะลอตัวของเอนไซม์ในต้นยาสูบอาจเป็นขั้นตอนหนึ่งในการเพิ่มผลผลิตในพืชอาหาร

นักชีววิทยาได้บ่นมาหลายสิบปีเกี่ยวกับการเดินแบบอืดอาดและความผิดพลาดที่สิ้นเปลืองของเอนไซม์ชื่อเล่น Rubisco (สำหรับ D-ribulose-1,5-bisphosphate คาร์บอกซิเลส/ออกซีเจเนส) เอนไซม์รุ่นหนึ่งเตรียมขั้นตอนสำคัญในการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงตั้งแต่ฝาบ่อไปจนถึงเรดวู้ด พืชสีเขียวกลุ่มใหญ่ เช่น ถั่วเหลือง ข้าว และข้าวสาลี มีพืชตระกูล Rubisco ที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดอยู่บ้าง ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะจำกัดผลผลิต

วิธีในการปรับปรุง Rubisco อาจใกล้เข้ามาอีกก้าวหนึ่งด้วยการเปลี่ยนยีนที่ออกแบบโดยนักวิจัยจาก Cornell University และ Rothamsted Research ใน Harpenden ประเทศอังกฤษ ยีนสำหรับพริก Rubisco ที่ยืมมาจากไซยาโนแบคทีเรีย สร้างเอนไซม์ที่ทำงานในยาสูบในห้องปฏิบัติการนักวิจัยรายงานวันที่ 17 กันยายนในNature ยาสูบทำหน้าที่เป็นหนูทดลองทางพฤกษศาสตร์ แต่นักวิจัยหวังว่าสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้สักวันหนึ่งจะทำให้พืชอาหารมีประสิทธิภาพมากขึ้น

จำเป็นต้องมีงานมากขึ้นก่อนที่นักวิจัยจะสามารถให้พืชเจริญเติบโตได้ด้วยยีน Rubisco ที่ยืมมา Maureen Hanson ผู้เขียนร่วมนักพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลที่ Cornell กล่าว ถึงกระนั้น เธอพอใจกับการแสดงให้เห็นว่ายีนที่ปลูกถ่ายนั้นได้ผล “ถ้าคุณทำงานนี้ไม่ได้” เธอกล่าว “คุณต้องล้มเลิกโครงการทั้งหมด”

งานนี้ดู “มีความสำคัญมาก” Dean Price ซึ่งห้องทดลองที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในแคนเบอร์รายังสำรวจวิธีการเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วย การนำยีน Rubisco ของสปีชีส์อื่นไปปลูกในพืชไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่คราวนี้ นักวิจัยได้ชักชวนยีนจากไซยาโนแบคทีเรียให้ผลิตเอนไซม์ในปริมาณที่มีประโยชน์

หากนักวิจัยสามารถผลักดันพืช เช่น ถั่วเหลืองหรือข้าวสาลีให้สังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับไซยาโนแบคทีเรีย ผลผลิตพืชผลอาจเพิ่มขึ้น 36 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ Stephen Long จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign กล่าว แนวโน้มชี้ให้เห็นว่าโลกจะต้องเพิ่มอุปทานข้าว ข้าวสาลี และถั่วเหลืองเป็นสองเท่าภายในปี 2050 เพื่อเลี้ยงประชากรที่เฟื่องฟู เขากล่าว

เอนไซม์ Rubisco นั้น “ช้าและสับสน” นักชีวเคมีจากพืช Spencer Whitney จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียกล่าว มันสามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือออกซิเจน ซึ่งทำให้เกิดการลัดวงจรการจับพลังงานตามปกติ และสร้างสารประกอบที่เซลล์ต้องทำความสะอาด รูปแบบเริ่มต้นของ Rubisco อาจเกิดขึ้นเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนเมื่อ CO 2ครอบงำชั้นบรรยากาศของโลก แต่ในบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนในปัจจุบัน มันจับ O 2 ที่สิ้นเปลืองไปอย่างง่ายดาย แทน

ไซยาโนแบคทีเรียลดของเสียดังกล่าวด้วยการสร้างโลก CO 2 ของตัวเอง พวกเขาห่อหุ้ม Rubisco ไว้ในช่องเล็กๆ ที่ CO 2เข้มข้น เมื่อมีสิ่งล่อใจให้ออกซิเจนเพียงเล็กน้อย ความเสี่ยงที่จะเกิดข้อผิดพลาดก็ต่ำ ดังนั้นไซยาโนแบคทีเรียจึงสามารถใช้รูปแบบ Rubisco ที่ไม่เลือกปฏิบัติโดยเฉพาะ แต่จะปั่นผลิตภัณฑ์ออกอย่างรวดเร็ว

การให้ยีน Rubisco ทำงานในสายพันธุ์ใหม่ก่อให้เกิดความท้าทายที่แปลกประหลาด ตัวอย่างเช่น หน่วยย่อยขนาดใหญ่แปดหน่วยของเอนไซม์ Rubisco โดยปกติจะถูกเข้ารหัสโดยยีนในคลอโรพลาสต์ แต่ยีนสำหรับหน่วยย่อยขนาดเล็กแปดหน่วยของเอนไซม์นั้นอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์

นักชีววิทยาระดับโมเลกุล Myat Lin ในห้องทดลองของ Hanson ได้จัดการโดยใส่ยีนไซยาโนแบคทีเรียสำหรับหน่วยย่อยทั้งสองชนิดรวมทั้งตัวช่วยบางส่วนลงในคลอโรพลาสต์ของยาสูบ คลอโรพลาสต์มีสำเนาของยีนจำนวนมากมาย ประมาณ 2,500 แทนที่จะเป็น 10 ในนิวเคลียสของเซลล์ ซึ่งปกติแล้วเซลล์จะผลิตโปรตีนคลอโรพลาสต์อย่างมากมาย

การถ่ายโอนทำงานได้ดีเพียงพอสำหรับไซยาโนแบคทีเรีย Rubisco เพื่อรักษาการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชยาสูบ และรุ่นที่ถ่ายโอนนั้นดักจับคาร์บอนต่อหน่วยของเอนไซม์มากกว่า Rubisco ปกติของพืช อย่างไรก็ตาม ต้นยาสูบดัดแปลงไม่มียีนสำหรับช่องที่มีความเข้มข้น ของ CO 2 แม้ว่านักวิจัยจะเก็บต้นไม้ไว้ในห้องที่มีคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าอากาศปกติถึง 22 เท่าแต่ต้นยาสูบก็ยังไม่โตเร็ว สำหรับยาสูบที่จะใช้ประโยชน์จากเอ็นไซม์ใหม่นี้ นักวิจัยหวังว่าจะเพิ่มส่วนต่างๆ เข้าไป Hanson กล่าว

Howard Griffiths จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ตั้งข้อสังเกตว่ายังมีกลยุทธ์อื่น ๆ สำหรับการอัพเกรด Rubisco ห้องทดลองของเขากำลังพยายามเกลี้ยกล่อมเอ็นไซม์รุ่นพืช — ด้วยการเลือกปฏิบัติที่เหนือกว่าสำหรับ CO 2เหนือ O 2 — เพื่อทำงานเป็นกลุ่มที่หลวมซึ่งอาจให้ประโยชน์บางประการของการแบ่งส่วน

การทดน้ำพืชผลด้วยน้ำรีไซเคิลสามารถปล่อยให้สลัดอาหารเย็นเจือด้วยยาจำนวนเล็กน้อยและสารเคมีเพื่อการดูแลส่วนบุคคล แต่นักวิจัยไม่เห็นด้วยกับว่าผลผลิตที่ปนเปื้อนจะเป็นอันตรายต่อผู้คนหรือไม่

ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยได้ชลประทานพืชผักแปดชนิดด้วยน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วซึ่งมียาและสารเคมี 19 ชนิด ยาเหล่านี้รวมถึงไตรโคลซานต้านจุลชีพ ยาโคเลสเตอรอล เช่น เจมไฟโบรซิล ยากันชักคาร์บามาเซพีน และคาเฟอีน ทั้งหมดมักพบในน้ำเสียและกรองออกได้ยาก นักวิจัยรายงาน ว่าสารเคมีแปดตัวทำให้มันกลายเป็นส่วนที่กินได้ของพืชผลนักวิจัยรายงานวันที่ 11 กันยายนในEnvironmental Science & Technology

แต่นักวิจัยที่นำโดย Jay Gan นักเคมีสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ กล่าวว่าความเข้มข้นต่ำมากจนอาจไม่เป็นอันตรายต่อผู้คน “ฉันไม่คิดว่าเราควรพูดว่าเราไม่มีความเสี่ยงเลย” กานกล่าว “แต่ความเสี่ยงควรจะน้อยมาก”

น้ำรีไซเคิลกลายเป็นวิธีอนุรักษ์นิยม สหรัฐอเมริกาที่แห้งแล้ง เช่น แคลิฟอร์เนีย นำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วกลับมาใช้ใหม่เพื่อการเกษตร เช่นเดียวกับประเทศที่แห้งแล้ง เช่น อิสราเอล จอร์แดน เปรู และซาอุดีอาระเบีย แต่การศึกษาก่อนหน้านี้ ซึ่งส่วนใหญ่ทำในห้องปฏิบัติการในร่ม พบว่าพืชสามารถดูดซับสิ่งปนเปื้อนในน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

ในการทดสอบสภาพฟาร์มทั่วไป กานและเพื่อนร่วมงานได้ปลูกผัก 8 ชนิด รวมทั้งผักกาด มะเขือเทศ แครอท และแตงกวา และรดน้ำด้วยการบำบัดแบบมาตรฐานด้วยน้ำรีไซเคิลที่มีสารประกอบทางเภสัชกรรมและของใช้ส่วนตัว 19 ชนิด หรือน้ำรีไซเคิลที่มีปริมาณเพิ่มขึ้น สารเคมีเพื่อเลียนแบบระดับสูงสุดที่บันทึกไว้ในน้ำเสียที่อื่น หลังแสดงถึงสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด Gan อธิบาย

เมื่อสิ้นสุดฤดูปลูก สารเคมีแปดชนิดได้เข้าสู่พืชในระดับนาโนกรัมต่อกรัมของผลผลิตแห้ง ซึ่งรวมถึงไตรโคลซาน คาเฟอีน คาร์บามาเซพีน และ DEET ที่ขับไล่แมลง ผักที่ปลูกด้วยน้ำมีหนาม 91 เปอร์เซ็นต์ของผลผลิตที่ทดสอบมีสารเคมีอย่างน้อยหนึ่งชนิด 64 เปอร์เซ็นต์ของผักที่ได้รับน้ำรีไซเคิลมีอย่างน้อย 1 อย่าง

กานและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ประมาณการว่าผู้บริโภคชาวอเมริกันบริโภคผลิตภัณฑ์ในปริมาณเท่าใด เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาได้คำนวณปริมาณสารประกอบเฉลี่ยต่อปีที่บุคคลอาจรับประทานเข้าไป แครอทซึ่งมีความเข้มข้นทางเคมีสูงสุดจะส่งได้เพียง 2 ไมโครกรัมเท่านั้น

โดยรวมแล้ว ในหนึ่งปี คนเราจะกินสารเคมี 19 ชนิดรวมกันโดยเฉลี่ยประมาณ 3.7 ไมโครกรัม เนื่องจากปริมาณยาที่ใช้กันทั่วไปในทางการแพทย์ของสารเคมีชนิดเดียวนั้นสูงเป็นอย่างน้อย 1,000 เท่า ปริมาณนั้นจึงอาจไม่เป็นอันตราย Gan กล่าว

แต่คนอื่นไม่เห็นด้วย โดยบอกว่าปริมาณยาไม่ใช่การเปรียบเทียบที่เกี่ยวข้อง ท้ายที่สุด นักเคมีสิ่งแวดล้อม Benny Chefetz จากมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลมใน Rehovot กล่าว ไม่มีใครตั้งใจที่จะ “แทนที่ยาเม็ดด้วยแตงกวา” ปริมาณทางการแพทย์ถูกออกแบบมาสำหรับผู้ป่วย Chefetz กล่าว นักวิจัยควรประเมินความเสี่ยงต่อผู้ใหญ่และเด็กที่มีสุขภาพแข็งแรง

ในการศึกษาวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมเมื่อวันที่ 19 ส.ค. Chefetz และเพื่อนร่วมงานได้ทำอย่างนั้นและพบว่ามีอันตรายที่อาจเกิดขึ้น นักวิจัยปลูกแครอทและมันเทศในฟาร์มที่มีการชลประทานด้วยน้ำรีไซเคิล พวกเขาพบสารเคมีในพืชในระดับที่ใกล้เคียงกับที่พบในกลุ่มของ Gan แต่ Chefetz และทีมของเขาคำนวณความเสี่ยงจากการสัมผัสโดยใช้เกณฑ์ที่ถือว่าสารประกอบปลอดภัย นักวิจัยรายงานว่าเด็กที่กินแครอทครึ่งหนึ่งทุกวันจะกินลาโมทริจินที่เป็นยากันชักในระดับที่ไม่ปลอดภัย

Ryan Prosser นักพิษวิทยาสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัย Guelph ในแคนาดา กล่าวว่า ปัจจัยอื่นๆ ก็น่าเป็นห่วงเช่นกัน สารเคมีบางชนิดสามารถสะสมในดินและอาจเพิ่มความเสี่ยงเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ เขากล่าวเสริมว่า ผู้บริโภคไม่ได้กินสารเคมีเพียงชนิดเดียวในแต่ละครั้ง แต่เป็นค็อกเทลที่มีสารปนเปื้อนหลายชนิด “การประเมินความเสี่ยงของสารผสมนั้นเป็นเรื่องยากมาก” พรอสเซอร์กล่าว

ถึงกระนั้น พรอสเซอร์ก็เข้าข้างกานมากขึ้นเกี่ยวกับว่าผลลัพธ์นั้นทำให้เกิดความกังวลหรือไม่ ความเข้มข้นที่รายงานมีขนาดเล็กมากจนดูเหมือนมีความเสี่ยงเพียงเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับระดับของสารประกอบเหล่านี้ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ในชีวิตประจำวัน เขากล่าว “ในใจฉันไม่ใช่ความกังวลเรื่องสุขภาพของมนุษย์”

นักวิจัยเดนมาร์กกล่าวว่าการนำยีนที่สูญเสียไปกลับคืนมาในระหว่างการเลี้ยงดูสามารถทำให้พืชผลแข็งแรงขึ้นและเป็นทางเลือกแทนการใช้ยีนต่างประเทศเพื่อดัดแปลงพืช เทคนิคใหม่ๆ ที่ปรับแต่ง DNA โดยการสลับยีนจากญาติที่ไม่คุ้นเคย สามารถทำให้พืชผลมีความคล้ายคลึงกับพันธุ์ดั้งเดิมมากขึ้น

Michael Palmgren สมัครเแทงบอล นักชีววิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนกล่าวว่า “พืชป่ามีแนวโน้มที่จะจัดการได้ดีกว่ามากภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยมากกว่าญาติที่ปลูก” “คุณสมบัติที่สำคัญหลายอย่างของพืชป่าสูญหายไปโดยไม่ได้ตั้งใจในระหว่างการผสมพันธุ์เป็นเวลาหลายพันปี”

แมลงศัตรูพืชที่โหดเหี้ยมนี้จะหลุดออกจากรากที่ทอดสมอ

2 September 2022, 2:17 am

หลังจากนั้นต้นข้าวโพดก็ตกลงมาเหมือนท่อนไม้ที่โค่นไปหลายต้น

เกรย์สนับสนุนการแก้ปัญหารูทเวิร์มโดยใช้ “วิธีการระยะยาวแบบบูรณาการที่มีกลวิธีหลายอย่าง เช่น โปรแกรมการปราบปรามของผู้ใหญ่ การใช้ยาฆ่าแมลงในดินในการปลูก การหมุนเวียนของบีทีลูกผสมที่แสดง [สารพิษ] ที่แตกต่างกัน และการหมุนเวียนไปยังพืชที่ไม่ใช่โฮสต์”

อันที่จริงเขาและตัวแทนส่งเสริมคนอื่นๆ เตือนเกษตรกรว่าพวกเขาต้องทำสิ่งนี้ หากข้าวโพดบีทีมีความน่าเชื่อถือในอนาคต และยังมีส่วนเติมเต็มให้กับ Bt ที่สามารถใช้ได้ (ฉันรายงานเมื่อกว่าหนึ่งทศวรรษที่แล้วเกี่ยวกับนวัตกรรมใหม่ ๆ ที่อาหารเลี้ยงสัตว์กำลังพัฒนา โดยอิงจากแตงขม) แต่ผู้ปลูกมักจะแสวงหาความได้เปรียบเหนือการลงทุนระยะยาวในการปกป้องพืชผลแบบหลายง่ามและแรงงานเข้มข้น ดังที่เกรย์ตั้งข้อสังเกต “โปรดิวเซอร์หลายคนใช้กลยุทธ์เดียวมาหลายปีเกินไป และผลที่ตามมาที่เลวร้ายก็เริ่มปรากฏขึ้น”

การประชด: บีทีทอกซินเป็นส่วนหนึ่งของคลังแสงทางการเกษตรมาเกือบศตวรรษ เกษตรกรเริ่มใช้มันครั้งแรก – โดยการเพาะเมล็ดพืชที่มีสปอร์ของแบคทีเรียแม่ – ประมาณปี 1920ตามเว็บไซต์ที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการของ Raffi Aroian ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก แต่เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีสปอร์สามารถชะล้างหรือเสื่อมสภาพจากแสงแดดได้ นักชีวเคมีจึงมองหาวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการรับรองว่าสารพิษจะคงอยู่กับพืช และพวกเขาพบว่า: การรวมตัวของยีนที่ทำหน้าที่สร้างสารพิษโดยตรงในพืชที่มีมูลค่าสูง

ห้องปฏิบัติการ Aroian กล่าวว่า “ข้าวโพดพืชดัดแปลงพันธุกรรมแห่งแรกได้รับการจดทะเบียนกับ EPA ในปี 2538 อย่างไรก็ตาม ความกังวลเกี่ยวกับการอยู่ยงคงกระพันของ Bt ได้เกิดขึ้นในการศึกษาในห้องปฏิบัติการ (ดู SN: 9/12/92 หน้า 166) และเนื่องจากสารพิษบีทีได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพมาเป็นเวลานาน ผู้เชี่ยวชาญด้านอารักขาพืชจึงเตือนว่า เพื่อปกป้องศักยภาพของบีที ผู้ปลูกจะต้องต่อต้านการทดลองที่จะใช้มันมากเกินไป

นั่นเป็นการย้อนกลับมาที่ตอนนี้เราดูเหมือนถึงวาระที่จะทำซ้ำประวัติศาสตร์ที่เราล้มเหลวในการเรียนรู้

ขณะอ่าน Science Newsฉบับเก่าฉันพบเรื่องราวมากมายที่บรรยายการใช้ DDT ที่หนักหน่วงและไม่เลือกปฏิบัติ

ชิ้นหนึ่งในเดือนมกราคม พ.ศ. 2489 สังเกตว่าแชมพูสุนัขที่เจือดีดีทีสามารถกำจัดหมัดได้หลายเดือน บทความในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2490 ได้อธิบายถึงผู้ผลิตวอลล์เปเปอร์เพิ่มสารเคมีลงในผลิตภัณฑ์ของตนเพื่อฆ่าแมลงวันเมื่อสัมผัส และนักวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลกลางได้เริ่มประเมินความปลอดภัยของดีดีทีในกระดาษที่ร้านค้าใช้ห่อของชำ เรื่องราวในปี 1949 อธิบายประโยชน์ของยาฆ่าแมลงในการรักษาแม่น้ำ: จำเป็นต้องใช้เพียงสองควอร์ตเพื่อจัดการกับบริเวณที่มีแมลงวันและยุงระบาดในระยะไม่เกิน 25 ไมล์ นิตยสารของเรายังพยากรณ์ด้วยว่าด้วยดีดีที (และสุขอนามัยที่ดี) ครอบครัวสามารถวางแผนได้ในไม่ช้านี้เพื่อบอกลาผู้ขับไล่แมลงวัน: “เราอยู่ในสายตาของยุคที่ไร้ซึ่งแมลงวัน”

ห้าปีต่อมา เจ้าหน้าที่ควบคุมสัตว์รบกวนกำลังร้องเพลงที่แตกต่างกันมาก การอ้างสิทธิ์ในช่วงต้นของการดื้อต่อดีดีที ซึ่งในตอนแรกยักไหล่ออก ในที่สุดก็แสดงให้เห็นว่าเป็นคำใบ้โดยแยบยลว่ามีการใช้สารเคมีที่มีประโยชน์มากเกินไปจนทำให้เกิดการละเมิด ครั้งหนึ่งเคยหมายถึงการฆ่าตัวเรือดและตัวเรือดที่เป็นพาหะของไข้รากสาดใหญ่ — นักฆ่าที่สำคัญ — DDT สูญเสียความสามารถไปอย่างรวดเร็ว ยุงมาลาเรียล้วนแต่หัวเราะเยาะยาฆ่าแมลงและนักกีฏวิทยาของกรมวิชาการเกษตรได้เพาะพันธุ์แมลงวันบ้านที่สามารถอาศัยอยู่ในขวดที่เคลือบด้วยดีดีที (SN: 4/28/56, p. 266)

ในปีพ.ศ. 2500 Ralph Heal เลขาธิการสมาคมควบคุมสัตว์รบกวนแห่งชาติ ล้วนแต่ยอมรับความพ่ายแพ้ นอกจากแมลงวันป่าแล้ว แมลงสาบเยอรมัน ตัวเรือด หมัดสุนัข และเห็บสีน้ำตาล ต่างก็แสดงการต้านทานต่อดีดีทีอย่างกว้างขวาง ที่ซึ่งสารเคมีนี้ไม่สามารถกำจัดศัตรูพืชได้ มาลาไธออนที่ใหม่กว่าก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพ แต่ Heal กล่าวเสริมว่านักวิทยาศาสตร์กลัวว่าแมลงจะพัฒนาความต้านทานต่อทางเลือกเหล่านี้เช่นกันในไม่ช้า

เราต้องการคิดว่าเราเรียนรู้จากความผิดพลาดของเรา แต่สังคมโดยรวมสามารถพิสูจน์ได้ว่าโง่มาก หรือเห็นแก่ตัว หรือหลงลืม ในท้ายที่สุด สิ่งสำคัญมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย: เรายังคงทำผิดพลาดแบบเดียวกันมากเกินไป

ในปี พ.ศ. 2493 Science Newsได้ ตีพิมพ์ เรื่องราว ที่ แสดงเป็นครั้งแรกว่ายาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์สามารถทำอะไรได้มากกว่าโรคร้าย เรารายงานการทดลองกับสัตว์ใหม่ว่า “ใช้ยาปฏิชีวนะในบทบาทใหม่ที่น่าทึ่ง” ในฐานะผู้ส่งเสริมการเจริญเติบโตของปศุสัตว์ นักวิทยาศาสตร์ที่ Lederle Laboratories ได้รายงานในการประชุมวิจัยว่าการปักอาหารหมูด้วยปริมาณร่องรอยของยานี้ช่วยเพิ่มผลผลิตเนื้อสัตว์ได้มากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ หกสิบสองปีต่อมา – จนถึงวันนี้ – ผู้พิพากษาของรัฐบาลกลางได้สั่งให้สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยากลับมาใช้ความพยายามในการห้ามมิให้ใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่เกี่ยวกับการแพทย์

ทศวรรษ 1950 เต็มไปด้วยการพยากรณ์โรคที่ฉุนเฉียว และนักข่าวของเราในตอนนั้นก็พบว่าโอกาสในการส่งเสริมการผลิตเนื้อสัตว์ด้วยการหาปริมาณยาที่ไม่เป็นอันตรายเป็นเรื่องน่าตื่นเต้น เรื่องราวของเราประกาศว่าการค้นพบนี้ “อาจมีนัยสำคัญในระยะยาวอย่างมากต่อการอยู่รอดของเผ่าพันธุ์มนุษย์ในโลกที่ทรัพยากรลดน้อยลงและจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น”

แต่ปรากฏว่าที่นี่ ในหลาย ๆ กรณี ไม่มีอาหารกลางวันฟรี

การให้อาหารสัตว์สามารถติดตามปริมาณยาปฏิชีวนะได้ไม่เป็นอันตรายต่อสัตว์เหล่านี้ อันที่จริง มันได้เปิดตัวการใช้ยาช่วยชีวิตเหล่านี้อย่างแพร่หลายและไม่เลือกปฏิบัติเพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่ใช่ทางการแพทย์ เมื่อเชื้อโรคพบปริมาณยาใต้ผิวหนังของยาเหล่านี้ครั้งแล้วครั้งเล่า ทั้งในสัตว์และสิ่งแวดล้อม แบคทีเรียพัฒนาความต้านทานต่อพวกมัน

ไม่นานนัก การต่อต้านนั้นเริ่มเกิดขึ้นในมนุษย์ที่ติดเชื้อไวรัสชนิดเดียวกันหรือเป็นญาติสนิทกับพวกมัน ผลลัพธ์: เช่นเดียวกับในช่วงทศวรรษที่ 1930 ผู้คนต้องเผชิญกับความเจ็บป่วยที่คุกคามชีวิตจากเชื้อโรคอีกครั้ง ซึ่งยาปฏิชีวนะที่น่าแปลกใจได้รับการพัฒนาเพื่อกำจัด

FDA ทราบเรื่องนี้แล้ว ผู้พิพากษา Theodore Katz ผู้พิพากษาศาลสหรัฐฯ ระบุในการพิจารณาคดีใหม่ของเขา สามสิบห้าปีที่แล้ว เขาชี้ให้เห็นว่า “องค์การอาหารและยาได้ออกประกาศที่ประกาศเจตนาที่จะเพิกถอนการอนุมัติการใช้ยาปฏิชีวนะบางชนิดใน Iivestock เพื่อวัตถุประสงค์ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพอาหาร” ในเวลานั้น FDA ยอมรับว่าการใช้ยาประเภท penicillin และ tetracycline ในทางที่ผิดและการดื้อยาที่พวกมันวางไข่นั้นคุกคามสุขภาพของมนุษย์

ตามกฎหมาย การพิจารณาคดีในปี 2520 นั้นควรกำหนดขั้นตอนการพิจารณาคดีซึ่งจะทำให้ผู้ผลิตยามีโอกาสที่จะปฏิเสธการประเมินของ FDA หากผู้ผลิตยาไม่ท้าทายการประเมินหรือพิสูจน์ว่า FDA เข้าใจผิด การเติบโตที่ส่งเสริมการใช้ยาจะต้องยุติลง

แต่การพิจารณาคดีเหล่านั้นไม่เคยเกิดขึ้น ซึ่งทำให้ผู้เลี้ยงปศุสัตว์ขยายเวลาการใช้ยาไปอีก 35 ปี

เข้าสู่ สภา ป้องกันทรัพยากรธรรมชาติ ปีที่แล้ว ผู้ดำเนินคดีได้ยื่นฟ้องต่อ FDA ในนามของศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อสาธารณประโยชน์ , ความน่าเชื่อถือด้านสัตว์ในอาหาร , พลเมืองสาธารณะและสหภาพนักวิทยาศาสตร์ที่ เกี่ยวข้อง กลุ่มสาธารณประโยชน์เหล่านี้ตั้งข้อหาว่าอย.ทำลูกบอลตกและประชาชนเดือดร้อน พวกเขาขอให้ศาลสั่งให้ FDA ดำเนินการตามขั้นตอนเกี่ยวกับยาปฏิชีวนะในอาหารปศุสัตว์

ในส่วนขององค์การอาหารและยา (FDA) แย้งว่าอยู่ในกระบวนการทำงานร่วมกับผู้ผลิตยาเพื่อส่งเสริมให้ยุติการใช้ยาเพนิซิลลินและยาปฏิชีวนะเตตราไซคลินโดยสมัครใจ ดังนั้นหน่วยงานจึงโต้แย้งว่าไม่จำเป็นต้องออกกฎหมายการใช้งานเหล่านี้อย่างเป็นทางการอีกต่อไป

ไม่เป็นความจริง ผู้พิพากษา Katz โต้แย้งในความเห็นของเขาเมื่อวันที่ 22 มีนาคม กฎหมายก็คือกฎหมาย เมื่อองค์การอาหารและยา (FDA) ได้กำหนดเบื้องต้นว่าสุขภาพของมนุษย์ถูกขัดขวางโดยการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ใช่ทางการแพทย์ กระบวนการจะต้องดำเนินการไปสู่การเพิกถอนการอนุมัติทางกฎหมายอย่างเป็นทางการสำหรับใบสมัครนี้ ตราบใดที่วิทยาศาสตร์เบื้องต้นยังไม่ได้รับการพิสูจน์ว่าผิดในระหว่างนี้ หน่วยงานมีหน้าที่ต้องดำเนินการตามที่เริ่มต้นขึ้น แม้จะผ่านไป 35 ปีแล้วก็ตาม

ที่จริง ผู้พิพากษาตั้งข้อสังเกต ในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา “หลักฐานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์จากการใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลายในปศุสัตว์ได้เติบโตขึ้น” ข้อกังวลด้านสุขภาพเหล่านั้นและการสะสมข้อมูลในคลัง ยังชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงของยาปฏิชีวนะที่ขยายเกินขอบเขตของยาเพนนิซิลินและเตตราไซคลินซึ่งครอบคลุมในการประเมินของ FDA ในปี 1977 อันที่จริง คำร้องของพลเมืองสองรายขอให้ FDA ยุติการใช้ยาปฏิชีวนะเพิ่มเติมเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโต

ปีที่แล้ว FDA ปฏิเสธคำร้อง โดยโต้แย้งว่าขณะนี้หน่วยงานกำลังทำงานร่วมกับผู้ผลิตยาเพื่อยุติหรือเลิกใช้โดยสมัครใจ

Avinash Kar หนึ่งในทนายความของ NRDC ที่เกี่ยวข้องกล่าวว่าการโต้แย้งว่าแนวทางปฏิบัติโดยสมัครใจจะไม่เป็นไปตามข้อเรียกร้องเหล่านี้เช่นกัน “เรากำลังท้าทายการปฏิเสธคำร้องเหล่านั้น” “เพื่อให้ส่วนนั้นของคดียังคงถูกดำเนินคดี” เขากล่าว “และอาจส่งผลให้มีการพิจารณาคดีในศาลในบางจุด”

สำหรับตอนนี้ ผู้พิพากษา Katz ได้เพียงแต่สั่งให้ FDA ดำเนินการไต่สวนเกี่ยวกับชะตากรรมของ penicillin และ tetracycline หน่วยงานต้องดำเนินการเร็วแค่ไหนยังไม่ได้รับการสะกดออกมา Kar กล่าวว่า: “การพิจารณาคดีเพิ่มเติมในศาลจะตัดสินระยะเวลา และแน่นอน เป็นไปได้ที่ FDA อาจอุทธรณ์ได้”

เอกสารล่าสุดคู่หนึ่งฟ้องนีโอนิโคตินอยด์ ซึ่งเป็นยาฆ่าแมลงประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีส่วนทำให้เกิดความหายนะของผึ้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ปีพ.ศ. 2549 ลมพิษทั่วอเมริกาเหนือถูกทุบโดยกลุ่มอาการลึกลับที่เรียกว่าโรคโคโลนียุบหรือ CCD . ตอนนี้ การทดลองภาคสนามเพิ่มเติมได้เสริมความแข็งแกร่งให้กับกรณีที่โต้แย้งว่าแมลงผสมเกสรเหล่านี้ได้รับพิษจากสารเคมีเหล่านี้

งานวิจัยล่าสุดนี้ยังชี้ให้เห็นถึงแหล่งที่มาของสารเคมีที่อาจแปลกใหม่ นั่นคือ น้ำเชื่อมข้าวโพด CCD มักจะเกิดขึ้นในฤดูหนาวหรือต้นฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งบ่อยครั้งเมื่อผึ้งเริ่มออกสำรวจหาอาหารครั้งแรกของปี ในอาณานิคมที่ได้รับผลกระทบ ผึ้งจะออกไปแต่ไม่กลับบ้าน แม้ว่ารังของพวกมันจะมีอาหารเพียงพอ ความสงสัยอย่างหนึ่งซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 29 มีนาคมคือ ยาฆ่าแมลงหรือยาพิษบางชนิดอาจทำให้ความจำหรือพฤติกรรมของนักหาอาหารแย่ลง

แต่ Chensheng Lu นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ Harvard School of Public Health ในบอสตัน รู้สึกสับสนว่าเมื่อใดและที่ใดที่ความเสี่ยงวิกฤติจะเกิดขึ้น ท้ายที่สุด ผึ้งที่ได้รับผลกระทบก็หายไปหลังจากผ่านไปหลายเดือนโดยไม่ได้สัมผัสกับสารพิษนอกรัง ตอนนี้ Lu โต้แย้งว่าผึ้งสามารถได้รับพิษเรื้อรังได้หากน้ำผึ้งของลมพิษปนเปื้อนด้วยยาฆ่าแมลงที่แมลงผสมเกสรพบเมื่อหลายเดือนก่อน

ในช่วงฤดูหนาว เขาตั้งข้อหา สิ่งที่ดูเหมือนความผิดปกติของการล่มสลายของอาณานิคม ส่วนใหญ่ล้าง 15 จาก 16 กลุ่มทดสอบของทีมของเขาในตอนกลางของแมสซาชูเซตส์ แต่ละคนได้รับการทดลองเป็นเวลา 13 สัปดาห์ในช่วงฤดูร้อนจนถึงขนาดต่ำของ imidacloprid ผู้ปลูกพึ่งพายาฆ่าแมลงนีออนนิโคตินอยด์ที่เกี่ยวข้องเพื่อปกป้องพืชผลของตน

อาณานิคมของรังผึ้งรอดมาได้นานแค่ไหนหลังจากการรักษาลดลงเมื่อผึ้งของมันได้รับยาฆ่าแมลงเพิ่มขึ้นในช่วงฤดูร้อนที่ผ่านมา Lu และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานออนไลน์เมื่อวันที่ 5 เมษายนในBulletin of Insectology

ในบรรดาลมพิษสี่กลุ่มที่ไม่ได้รับการรักษา มีสามคนรอดชีวิต อีกคนเสียชีวิต แต่จากโรคบิด—การติดเชื้อในลำไส้—ไม่ใช่ CCD

อาหารจานด่วนสำหรับผึ้ง
สำหรับการทดลองของพวกเขา Lu และเพื่อนร่วมงานของเขาได้จัดกลุ่มละ 5 รัง ซึ่งแต่ละกลุ่มประกอบด้วยผึ้งที่ซื้อในเชิงพาณิชย์เพื่อสุขภาพ การทดลองดำเนินการในสี่เท่า โดยแต่ละกลุ่มของห้าลมพิษตั้งอยู่อย่างน้อย 12 กิโลเมตรจากที่อื่น แมลงในแต่ละไซต์สามารถหาอาหารได้ทั่วทั้งป่า

นักวิจัยยังได้จัดเตรียมรังแต่ละรังให้เทียบเท่ากับร้านอาหารฟาสต์ฟู้ดในสถานที่: เครื่องป้อนพลาสติกที่มีน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง

เห็นได้ชัดว่าผึ้งชอบเครื่องดื่มที่มีน้ำตาล ที่จริงแล้ว Lu กล่าวว่าผู้เลี้ยงผึ้งหลายคนมักจะให้อาหารเครื่องดื่มราคาไม่แพงนี้แก่อาณานิคมของพวกเขาในช่วงปลายฤดูหนาวเพื่อชดเชยการเก็บเกี่ยวน้ำผึ้งมากเกินไป (ด้วงฤดูหนาวสำหรับผึ้ง)

รังหนึ่งที่ไซต์ทดสอบแต่ละแห่งได้รับน้ำเชื่อมข้าวโพดที่ปราศจากอิมิดาคลอพริด ส่วนที่เหลือแต่ละคนได้รับน้ำเชื่อมที่มีสารกำจัดศัตรูพืชเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ความเข้มข้นของน้ำเชื่อมของสารเคมีอยู่ระหว่าง 20 ถึง 400 ส่วนต่อพันล้าน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรังผึ้ง ค่าเหล่านี้ทั้งหมดต่ำกว่าขีดจำกัดของรัฐบาลกลางสำหรับสารกำจัดศัตรูพืชในข้าวโพด Lu อธิบาย

การให้น้ำเชื่อมข้าวโพดแบบลมพิษทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแพทย์แต่ละชุดได้อย่างแม่นยำด้วยปริมาณสารเคมีทดสอบที่ทราบ นอกจากนี้ยังอนุญาตให้ Lu สำรวจสมมติฐานที่ว่าผึ้งอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงหากสารเคมีนีออนนิโคตินอยด์ในปริมาณเล็กน้อยเข้าไปในน้ำเชื่อมข้าวโพด

และพวกเขาอาจจะเถียง ผู้เลี้ยงผึ้งเชิงพาณิชย์ได้รับผลกระทบจากการสูญเสียรังผึ้งอย่างไม่เป็นสัดส่วน หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงไม่กี่อย่างที่พวกเขาทำกับการเลี้ยงแมลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการเสริมลมพิษด้วยน้ำเชื่อมข้าวโพดในช่วงฤดูหนาว แม้ว่าจะเริ่มต้นขึ้นก่อนปี 2549 แต่สิ่งที่เกือบจะตรงกับการระบาดครั้งแรกของ CCD ก็คือการเกิดขึ้นของการรักษาเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายด้วยยาฆ่าแมลงนีออนนิโคตินอยด์

คำถามเกี่ยวกับการรักษาเมล็ดพันธุ์
ในอเมริกาเหนือและบางส่วนของยุโรป ขณะนี้เมล็ดจำนวนมากถูกเคลือบด้วยยาฆ่าแมลงชนิดนีโอนิโคตินอยด์ก่อนปลูก เมื่อเมล็ดงอก สารเคมีจะเข้าสู่พืชและไหลเวียนไปทั่วเนื้อเยื่อ ปกป้องรากที่เปราะบาง

การไหลเวียนอย่างเป็นระบบของสารกำจัดศัตรูพืชทำให้เกิดความกังวลโดยทีมงานของ Lu ที่ imidacloprid สามารถย้ายเข้าไปในเมล็ดข้าวโพดได้ ถ้าเป็นเช่นนั้น สารเคมีอาจทำให้น้ำเชื่อมข้าวโพดปนเปื้อนได้

ปัจจุบัน imidacloprid หรือหนึ่งในลูกพี่ลูกน้องของ neonicotinoid เคลือบเมล็ดข้าวโพดที่ดัดแปลงพันธุกรรมแบบธรรมดาและแทบทั้งหมด ชาร์ลส์ เบนบรูค หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของศูนย์ออร์แกนิกในเมืองทรอย รัฐโอเร่ กล่าว

นั่นเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วง เพราะในแง่ของผลกระทบต่อผึ้ง นีโอนิโคตินอยด์ “เป็นสารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นพิษร้ายแรงที่สุดที่เคยขึ้นทะเบียน” พวกเขายังมีความดื้อรั้นปานกลางในดิน เขากล่าว และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สารเคลือบเมล็ดที่มีสารกำจัดแมลงมีแนวโน้มจะใช้สูตรการปลดปล่อยที่มีการควบคุม Benbrook กล่าวว่าสิ่งนี้ช่วยขยายผลประโยชน์ในการปกป้องพืชผล แต่ยังช่วยยืดเวลาระหว่างที่สารตกค้างจากการรักษาเมล็ดมีแนวโน้มที่จะคงอยู่ในพืชที่ได้รับการบำบัดด้วย”

เช่นเดียวกับ Lu เขาสงสัยว่ายาฆ่าแมลงเหล่านี้สามารถเข้าไปในเมล็ดข้าวโพดได้ และตอนนี้น้ำเชื่อมข้าวโพดถูกป้อนให้กับผึ้งบ่อยครั้ง (สิ่งที่องค์กรของ Benbrook พยายามทำการทดสอบ แต่ไม่ประสบความสำเร็จ) แต่ยังมีอีกหลายเส้นทางที่ผึ้งสามารถสัมผัสกับสารเคมีเหล่านี้ได้ Benbrook กล่าว

เขาชี้ไปที่ข้อมูลที่แสดงว่าพืชจากเมล็ดที่ผ่านการบำบัดแล้วสามารถ “ขับเหงื่อ” ยาฆ่าแมลงในปริมาณที่น้อยไปเป็นน้ำค้างยามเช้า ซึ่งเป็นเครื่องดื่มยอดนิยมของผึ้ง นอกจากนี้ยังวัดปริมาณ imidacloprid ที่ตรวจพบได้ในเกสรของต้นข้าวโพดและต้นทานตะวันซึ่งเมล็ดได้รับการบำบัดด้วยสารเคมี และนักวิจัยชาวยุโรปได้บันทึกอุปกรณ์การเพาะเมล็ดบางส่วนที่หยาบเมล็ด ทำให้เกิดเมฆไอเสียในอากาศที่มีสารตกค้างจากยาฆ่าแมลง

จากข้อมูลดังกล่าว ซึ่งรวมถึงบทความใหม่ของ Lu Benbrook สรุปว่า “มีหลักฐานที่แน่ชัดว่าการรักษาเมล็ดพันธุ์ [neonicotinoid] ทำให้การถ่ายละอองเรณูมีความเสี่ยงทั่วโลก”

แต่เมล็ดที่บำบัดแล้วนั้นแทบจะเป็นเพียงแหล่งเดียวที่เป็นไปได้ของผึ้งที่จะสัมผัสกับสารเคมีเหล่านี้ แม้กระทั่งเมื่อห้าถึงเจ็ดปีที่แล้ว Benbrook ชี้ให้เห็นว่า 70% ของแอปเปิ้ลสหรัฐ ลูกแพร์ 79 ลูกแพร์และบร็อคโคลี่และกะหล่ำดอก 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ได้รับการรักษาด้วยยาฆ่าแมลงเหล่านี้

ยังมีข้อสงสัยอยู่บ้าง
ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อมั่นในการทดลองภาคสนามของแมสซาชูเซตส์ Louisa Hooven ผู้เลี้ยงผึ้งและนักวิทยาศาสตร์จาก Oregon State University ใน Corvallis กล่าวว่าจากการสังเกตแบบคร่าวๆ ที่อธิบายไว้ในเอกสารฉบับใหม่นี้ เธอพบว่ามันยากที่จะแน่ใจว่าผู้เขียนได้ทำซ้ำ CCD ตัวอย่างเช่น “การปรากฏตัวของผึ้งที่ตายแล้วอยู่หน้ารัง [รายงานโดยทีมของ Lu] นั้นไม่เหมือนกับ CCD” เธอกล่าว “ใน CCD ไม่พบผึ้ง” และอาการลักษณะเฉพาะบางอย่างของโรคนี้ไม่ได้กล่าวถึงในรายงานของลู เธอกล่าวว่าสิ่งนี้รวมถึงว่าราชินีและบริวารของเธอบางคนยังคงอยู่ข้างหลังหรือไม่ แม้ว่าผึ้งที่โตเต็มวัยส่วนใหญ่จะหนีออกจากรังไปแล้วก็ตาม ซึ่งมักเกิดขึ้นกับ CCD หรือว่ามีสัญญาณของละอองเกสรที่ปิดสนิทซึ่งเกี่ยวข้องกับการพังทลายของรังผึ้งด้วย

เพื่อดำเนินคดีกับ imidacloprid เธอยังต้องการเห็นนักวิจัยได้รับมาตรวัดที่แน่ชัดว่ายาฆ่าแมลงที่ผึ้งนำเข้าไปในรังจริง ๆ แล้วบริโภคเข้าไปมากเพียงใด

ในการประชุม Society of Toxicology เมื่อเดือนมีนาคม Hooven ได้นำเสนอข้อมูลบางส่วนของเธอเองจากการทดลองเบื้องต้นซึ่งเธอได้สัมผัสกับผึ้งต่อสารกำจัดศัตรูพืช เธอใช้สารเคมีสามชนิดในปริมาณต่ำเพื่อทำความสะอาดลมพิษ ยาฆ่าแมลงทั้งสามชนิดนั้นอยู่ในกลุ่มยาฆ่าแมลงที่ได้รับการตรวจวัดว่าเป็นพิษจากรังผึ้งในอเมริกาเหนือ หลังจากใช้ชีวิตอยู่กับสารเคมีได้ไม่กี่สัปดาห์ ฮูเวอร์ก็ไม่มีผู้เสียชีวิต แต่พฤติกรรมการวางไข่ของราชินีก็ถูกรบกวนและการเจริญเติบโตของผึ้งพยาบาลก็ล่าช้า

การเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนแต่อาจมีความสำคัญดังกล่าวยังเน้นให้เห็นถึงปัญหาหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมกำลังค้นหากลไกสมมุติสำหรับ CCD: ผึ้งส่วนใหญ่ไม่ได้สัมผัสกับสารเคมีที่เป็นพิษเพียงชนิดเดียว การศึกษาในปี 2010 โดยนักวิทยาศาสตร์จากทั่วสหรัฐอเมริกาได้ระบุปริมาณยาฆ่าแมลง 121 ชนิดและผลิตภัณฑ์สลายตัวที่แยกได้จากผึ้ง ละอองเกสร ขี้ผึ้ง และวัสดุรังอื่นๆ จำนวนสารกำจัดศัตรูพืชเฉลี่ยที่ระบุในขี้ผึ้ง: แปด ในบรรดาตัวอย่างละอองเกสร 350 ตัวอย่างที่ดึงมาจากลมพิษ แต่ละตัวอย่างเก็บสารเคมีดังกล่าวไว้โดยเฉลี่ย 7 ชนิด แต่ในบางครั้งมียาฆ่าแมลงมากถึง 31 ชนิด (หรือผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว ซึ่งบางชนิดเป็นพิษต่อผึ้งมากกว่าสารเคมีที่เป็นพ่อแม่)

วิทยาศาสตร์และสังคม
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีแนวโน้มที่จะสนับสนุนมุมมองที่มีอยู่ ดู “ ความสงสัยเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศไม่ได้มาจากการไม่รู้หนังสือทางวิทยาศาสตร์ ”

สิ่งแวดล้อม
การชลประทานอาจเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลหนึ่งในสามในปัจจุบัน เรียนรู้เพิ่มเติมใน “ การสูบน้ำบาดาลทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ”

มนุษย์
ผู้คนต่างใช้กฎเกณฑ์ทางภาษาที่คล้ายคลึงกันเพื่อระบุถึงเครือญาติ อ่าน “ ฉลากครอบครัวที่มีกรอบคล้ายคลึงกันข้ามวัฒนธรรม ”

วัฒนธรรมโบราณแห้งเหือดไปใน “ Harappans อาจมีชีวิตอยู่ ตายจากมรสุม ” สารมลพิษระดับนาโนสามารถเข้าสู่รากพืชได้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมากมายต่อการเจริญเติบโตและสุขภาพของพืช ผลการศึกษาสองชิ้นพบว่า อนุภาคเล็กๆ เหล่านี้สามารถขัดขวางการเจริญเติบโตของพืช เพิ่มการดูดซึมสารมลพิษของพืช และเพิ่มความต้องการปุ๋ยพืชผล

วัสดุนาโนที่ปล่อยออกมาในไอเสียจากรถแทรกเตอร์ที่ใช้น้ำมันดีเซลสามารถตกลงมาสู่ทุ่งเพาะปลูกได้ สารที่ใช้ในผ้า ครีมกันแดด และผลิตภัณฑ์อื่นๆ จะสะสมในของแข็งที่แยกจากสิ่งปฏิกูลและน้ำเสีย ซึ่งเป็นของแข็งที่อุดมด้วยสารอาหารซึ่งถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอบนทุ่งของสหรัฐฯ เพื่อปรับปรุงดิน การศึกษาใหม่นี้นำเสนอผลกระทบที่เป็นพิษเช่นอนุภาคนาโนที่อาจก่อให้เกิดพืชผลในอนาคตเมื่อความเสี่ยงเพิ่มขึ้น

ข้อมูลใหม่นี้ “เตือนล่วงหน้าถึงความเสี่ยงของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรจากการใช้วัสดุนาโนที่ผลิตขึ้นอย่างรวดเร็ว” Patricia Holden จาก University of California, Santa Barbara และเพื่อนร่วมงานของเธอรายงานในการศึกษาชิ้นหนึ่งซึ่งตีพิมพ์ออนไลน์ 20 สิงหาคมในการประชุม ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

ผู้ผลิตหันมาใช้อนุภาคนาโนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากมีประสิทธิภาพแตกต่างจากผลิตภัณฑ์เดียวกันในขนาดที่ใหญ่กว่า Jason White จาก Connecticut Agricultural Experiment Station ใน New Haven กล่าว หากวัสดุระดับนาโนมีพฤติกรรมแตกต่างกัน ทั้งทางเคมีและกายภาพ เขาถามว่า “ทำไมเราถึงคิดว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมเหมือนกันทางชีววิทยา”

เพื่อศึกษาผลกระทบของวัสดุดังกล่าวต่อพืชผล ทีมงานของโฮลเดนได้เปิดเผยต้นถั่วเหลืองจากการงอกผ่านการผลิตถั่วไปจนถึงดินที่ได้รับการบำบัดด้วยวัสดุนาโนเมทัลออกไซด์ที่มีการวางตลาดกันอย่างแพร่หลายในสองชนิด ได้แก่ ซีเรียมออกไซด์ที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเชื้อเพลิงดีเซลและผลิตภัณฑ์อื่นๆ หรือ อนุภาคสังกะสีออกไซด์ที่ใช้ในครีมกันแดดและเป็นสารต้านแบคทีเรีย

เมื่อเทียบกับพืชที่ไม่ผ่านการบำบัด พืชที่ปลูกในดินที่มีอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์จะพัฒนาใบน้อยลงเมื่อใช้ขนาดสูงสุด ในทางตรงกันข้าม นาโนซีเรียมทำให้การเจริญเติบโตของพืชแคระแกร็นในทุกระดับความเข้มข้น “แต่ที่สำคัญที่สุดคือใช้ในระดับต่ำสุด” โฮลเดนกล่าว ซิงค์ออกไซด์สะสมในใบถั่วเหลืองและถั่วที่ปลูกในดินที่ผ่านการบำบัดแล้ว การเข้าสู่พืชของซีเรียมออกไซด์จะหยุดที่ก้อนของราก ในพืชที่ได้รับปริมาณซีเรียมออกไซด์สูงสุด ก้อนเหล่านั้นไม่มีแบคทีเรียที่ปกติแล้วจะนำไนโตรเจนจากอากาศมาแปลงเป็นสารเคมี (แอมโมเนีย) ที่ถั่วเหลืองและพืชผลอื่นๆ ใช้เป็นปุ๋ย

ความสามารถของถั่วเหลืองและพืชตระกูลถั่วอื่นๆ ในการตรึงไนโตรเจน “เป็นหนึ่งในกระบวนการทางจุลินทรีย์ที่สำคัญที่สุดในการเกษตร” ไวท์ นักพิษวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมกล่าว ดังนั้นความสามารถของนาโนซีเรียมในการปิดกระบวนการนี้ “เป็นการค้นพบใหม่ที่สำคัญที่สุด” — และน่าหนักใจที่สุด

นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับผลกระทบของวัสดุนาโนต่อพืชที่สัมผัสทางดิน Mark Schoenfisch นักเคมีวิเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยนอร์ธแคโรไลนาที่แชปเพิลฮิลล์กล่าวว่า “นั่นเยี่ยมและมีความเกี่ยวข้องอย่างเห็นได้ชัดว่าพืชจะได้รับผลกระทบอย่างไรในสภาพแวดล้อมดั้งเดิมของพวกมัน

ในการศึกษาครั้งที่สองซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์ในวันที่ 2 สิงหาคมในEnvironmental Science & Technologyทีมงานของ White ได้เปิดเผยรากของมะเขือเทศ บวบ และพืชถั่วเหลืองต่อฟูลเลอรีน ซึ่งเป็นวัสดุนาโนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งผลิตจากคาร์บอนบริสุทธิ์ เนื่องจากร่องรอยของสารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นพิษตกค้างในดินเป็นเวลานานหลังจากที่ใช้ครั้งสุดท้าย กลุ่มของ White มองหาว่าปริมาณฟูลเลอรีนที่ไม่เป็นพิษในโซนรากกระทบต่อการตอบสนองของพืชต่อการสลายสารตกค้างของดีดีทีหรือไม่

เมื่อมีฟูลเลอรีน พืชทั้งสามชนิดจะกำจัดสารกำจัดศัตรูพืชออกจากวัสดุที่ใช้ปลูกมากขึ้น ในกรณีนี้คือเวอร์มิคูไลต์ เนื่องจากพืชไม่ได้เติบโตจนถึงระยะติดผล White note จึงไม่มีทางรู้ได้ว่ามลพิษจะสะสมอยู่ในพืชด้วยหรือไม่ – “แต่แน่นอนว่ามันอยู่ในระบบการยิง”

ปุ๋ยที่ใช้ในวันนี้ยังคงมีอยู่ในปี 2093 นักวิทยาศาสตร์รายงาน เมื่อวันที่ 21 ตุลาคมใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาครั้งแรกเพื่อวัดว่าปุ๋ยที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบอยู่ในดินนานเท่าใด

ในปี 1982 คณะทำงานที่นำโดย Mathieu Sebilo แห่งมหาวิทยาลัย Université Pierre et Marie Curie ในกรุงปารีส ได้ผสมปุ๋ยที่ประกอบด้วยไนโตรเจน -15 ในดิน ซึ่งเป็นรูปแบบของธาตุที่ไม่ธรรมดาในธรรมชาติ ในปีหน้า นักวิจัยพบว่าพืชผลดูดซับปุ๋ยได้ประมาณครึ่งหนึ่ง โดยที่เหลือส่วนใหญ่ดูดซับโดยจุลินทรีย์และปล่อยกลับคืนสู่ดิน

ในอีก 30 ปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกหัวบีทน้ำตาลและข้าวสาลีฤดูหนาว และให้ปุ๋ยกับสารประกอบที่มีไนโตรเจน-14 ที่พบได้ทั่วไป พวกเขาพบว่าไนโตรเจน -15 ในดินลดลงอย่างช้าๆ โดยที่พืชใช้ปริมาณเล็กน้อยหรือถูกชะลงไปในน้ำใต้ดินในแต่ละปี ในปี 2010 12 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจน -15 ดั้งเดิมยังคงอยู่ในดิน นักวิจัยคำนวณว่าจะใช้เวลาอย่างน้อยอีก 50 ปีกว่าจะหายไปทั้งหมด

การค้นพบนี้ช่วยอธิบายได้ว่าทำไมมลพิษไนโตรเจนจึงสามารถเกิดขึ้นได้ในแม่น้ำแม้ว่าเกษตรกรในพื้นที่จะลดการใช้ปุ๋ยลงก็ตาม นักวิจัยรายงานในธันวาคมApplied and Environmental Microbiology การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าอาหารที่บรรจุโปรไบโอติกสามารถป้องกันลูกสุกรจากการติดเชื้อทั่วไปและแทนที่การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่ถกเถียงกันในฟาร์ม

Carmen Bednorz จาก Freie Universität Berlin และเพื่อนร่วมงานได้ให้อาหารลูกสุกร 12 ตัวตามปกติ และอีก 12 ตัวให้อาหารด้วยโปรไบโอติกEnterococcus faeciumซึ่งเป็นแบคทีเรียที่เติมลงในอาหารสัตว์แล้ว จากอุจจาระและลำไส้ของสุกร นักวิจัยได้รวบรวม Escherichia coliมากกว่า 1,400 สายพันธุ์ซึ่งเป็นแบคทีเรียทั่วไปที่ไม่เป็นอันตรายหรือทำให้เกิดการติดเชื้อในทางเดินอาหารและอื่นๆ แม้ว่าลำไส้ของสุกรจะมีการสะสมของE. coli ที่คล้ายคลึงกัน นักวิจัยรายงานว่าลูกสุกรที่เลี้ยงด้วยโปรไบโอติกมีเชื้อ E. coli ที่เป็นอันตรายน้อยกว่า เกาะติดกับผนังลำไส้ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการติดเชื้อ ผู้เขียนแนะนำว่าโปรไบโอติกส์จะกำจัดแบคทีเรียที่เป็นอันตรายในลำไส้ของสุกร

โดยทั่วไปแล้ว เกษตรกรได้กำจัดแบคทีเรียในลูกสุกรด้วยยาปฏิชีวนะในปริมาณมาก ซึ่งเป็นวิธีปฏิบัติที่สามารถนำไปสู่แบคทีเรียที่ดื้อยาได้ ผู้เขียนแนะนำว่าโปรไบโอติกสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องเสี่ยงที่จะเกิดการดื้อยา

กลางแจ้ง สีโปรดของมอดมันเทศคือสีแดง ในร่มก็เป็นสีเขียว คุณอาจไม่คิดว่าสีโปรดของแมลงที่น่ารำคาญจะเป็นปัญหาของสาธารณชน แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามออกแบบกับดักมอดที่สมบูรณ์แบบ อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างการประหยัดพืชผลกับการเห็นว่ามันถูกทำลาย

มอดมันเทศ ( Cylas formicarius ) อาจเป็นปัญหา ร้ายแรง พวกเขาขุดเข้าไปในมันฝรั่งหวาน วางไข่ในก้านและในมันฝรั่งเอง ตัวอ่อนของพวกมันเติบโตภายในต้นไม้ และเมื่อโตเต็มวัยพวกมันเคี้ยวเอื้องออกไป กินใบ ลำต้น และมันฝรั่งต่อไป พืชกลายเป็นสีเหลืองและมันฝรั่งกินไม่ได้ นุ่มและมีรูพรุน การระบาดครั้งใหญ่อาจทำให้พืชผลเสียหายได้ทั้งหมด แม้จะเก็บเกี่ยวและเก็บรักษา มันเทศก็ไม่ปลอดภัย มอดจะแทะมันเทศ ทำให้มันไร้ประโยชน์สำหรับการบริโภคหรือขาย นั่นเป็นข่าวร้ายสำหรับมันเทศและหลายคนที่กินมันเทศ

มันฝรั่งหวานเป็นมากกว่าอาหารวันหยุดที่มีสีสันมากมายทั่วโลก มันเทศเป็นพืชอาหารที่สำคัญลำดับที่หกของโลก (หลังข้าวสาลี ข้าว ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ มันฝรั่งขาว และข้าวบาร์เลย์) ดังนั้นมอดมันเทศจึงเป็นปัญหาสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่เป็นอาหารหลัก เช่น หมู่เกาะแปซิฟิก GVP Reddy นักกีฏวิทยาที่ Montana State University เริ่มศึกษาปัญหานี้ขณะอาศัยอยู่ในกวม “มันเทศเป็นพืชที่ปลูกกันอย่างแพร่หลายมากที่สุดชนิดหนึ่ง และสถานการณ์ก็ผลักดันให้ผมต้องทำงานกับมัน” เขากล่าว “มันเป็นการวิจัยแบบอิงความต้องการ” การควบคุมประชากรมอดสามารถช่วยรักษาพืชผลและการทำมาหากินของชาวนา

วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการควบคุมมอดมันเทศคือการใช้สารกำจัดศัตรูพืช แต่แม้แต่ยาฆ่าแมลงที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น สะเดาหรือสปิโนซาดก็ไม่ได้ผลกับมอดโดยเฉพาะ พวกเขาอาจฆ่าผู้ใหญ่ แต่ตัวอ่อนที่ฝังอยู่ในลำต้นและหัวสามารถอยู่รอดเพื่อเคี้ยวต่อไปได้อีกวัน มันเทศบางสายพันธุ์ที่ดื้อยาได้รับการพัฒนาแต่ยังไม่มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

Reddy ได้อุทิศเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมาให้กับแนวทางที่แตกต่าง: การพัฒนากับดักมอดที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เหยื่อด้วยฟีโรโมนเทียมที่เลียนแบบมอดมันเทศเพศเมีย กับดักเรียกตัวผู้โดดเดี่ยวไปสู่ความหายนะ พวกมันคลานเข้าไปในกับดัก ที่ซึ่งพวกมันจะถูกส่งไปอย่างง่ายดายด้วยน้ำสบู่เล็กน้อย “เมื่อคุณเอาตัวผู้ออกหมดแล้ว” เรดดี้กล่าว “ตัวเมียจะผสมพันธุ์ไม่ได้และจะไม่วางไข่ มอดไม่สามารถกำจัดได้ แต่สามารถควบคุมได้”

เมื่อคุณตัดสินใจที่จะดักมอดแทนที่จะใช้สารกำจัดศัตรูพืช สิ่งต่างๆ จะไม่ง่ายขึ้น เรดดี้และเพื่อนร่วมงานใช้เวลามากมายในการค้นหาความสูง รูปร่าง และขนาดของกับดักที่ดีที่สุดเพื่อดึงดูดมอดให้ได้มากที่สุด แมลงเป็นศัตรูพืชจู้จี้จุกจิก ในการศึกษาก่อนหน้านี้ Reddy และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่ากับดักชนิดใดชนิดหนึ่ง ซึ่งก็คือหน่วย Pherocon ขนาดกลางทำงานได้ดีที่สุด ดีกว่ากับดักสี่เหลี่ยม กับดักสามเหลี่ยม หรือกับดักที่โดยทั่วไปแล้วเป็นถ้วยพลาสติก ตำแหน่งก็มีความสำคัญเช่นกัน: ในงานก่อนหน้านี้ ที่ ตีพิมพ์ในวารสารนิเวศวิทยาเคมีในปี 2555 นักวิจัยพบว่าพวกมันยังได้รับผลลัพธ์ที่ดีขึ้นเมื่อกับดักอยู่เหนือต้นมันเทศ แทนที่จะลงไปในหมู่พวกมัน และผลลัพธ์นั้นจะดีที่สุดเมื่อคุณใช้เหยื่อล่อกับดักด้วยฟีโรโมนจำนวนมากเพื่อดึงดูดตัวมอด

ความสูง รูปร่าง ขนาด และกลิ่นฟีโรโมน ล้วนมีความสำคัญ แต่สีก็มีความสำคัญเช่นกัน “เรารู้ว่าแมลงสามารถตอบสนองต่อสีต่างๆ ได้” เรดดี้กล่าว “บางตัวใช้การมองเห็นและบางชนิดใช้การดมกลิ่น ฉันเชื่อว่ามอดใช้ทั้งสองอย่าง”

กับดักที่ขายในร้านค้าทางการเกษตรมักทำจากพลาสติกสีขาวและสีเหลือง เรดดี้และเพื่อนร่วมงานของเขาปรับเปลี่ยนสีของกับดักโดยใช้เทปสี ทำให้กับดักเพิ่มเติมเป็นสีน้ำตาล สีดำ สีเทา สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน เขาพบว่ากับดักสีแดงดึงดูดมอดได้เกือบสองเท่าของพันธุ์สีขาวและสีเหลือง

แต่เกษตรกรยังต้องการกับดักมอดสำหรับใช้ในร่ม เนื่องจากมอดสามารถเข้าไปอยู่ในบ้านและทำลายการเก็บเกี่ยวของคุณได้ง่ายๆ เช่นเดียวกับในทุ่งนา เรดดี้สันนิษฐานว่ากับดักสีแดงน่าจะมีประสิทธิภาพสูงสุดในที่ร่มเช่นกัน แต่ในผลลัพธ์ ที่ ตีพิมพ์ในพงศาวดารเดือนมกราคมของ Entomological Society of Americaปรากฎว่าเมื่อคุณปล่อยให้มอดในบ้าน มอดตัวเดียวกันจะมีความชอบในการตกแต่งที่แตกต่างกันมาก ภายในอาคาร มอดไม่สนใจกับดักสีแดง สีขาว สีดำ สีน้ำตาล สีเทา หรือสีน้ำเงิน แทนที่จะชอบสีเขียว

งานต่อไปของ Reddy คือการค้นหาว่าเหตุใดการตั้งค่าสีจึงเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน “มีความเป็นไปได้หลายอย่าง” เขากล่าว “แสงแดดอาจมีกิจกรรมสะท้อนบนกับดักในสนาม” มอดมักจะออกหากินเวลากลางคืน แต่กับดักฟีโรโมนทำให้พวกมันทำงานในระหว่างวัน เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงบนกับดักอาจสร้างความแตกต่าง เขาและเพื่อนร่วมงานจะทดสอบความยาวคลื่นต่างๆ ของแสงและปัจจัยอื่นๆ ที่อาจเป็นไปได้ เช่น อุณหภูมิ

ทั้งหมดในนามของกับดักที่ดีกว่า Reddy หวังว่าผลงานของเขาจะกระตุ้นให้บริษัทต่างๆ เปลี่ยนสีกับดักเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การค้นพบนี้สามารถช่วยเหลือเกษตรกรชาวไร่มันเทศได้ในขณะนี้ สีทั้งหมด Reddy และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้เป็นสีของเทปที่พบได้ง่ายในร้านค้าและค่อนข้างถูก เกษตรกรสามารถออกไปเปลี่ยนสีกับดักได้โดยไม่ต้องซื้อใหม่ เทปสีเล็กๆ ที่กับดักมอดของคุณสามารถช่วยให้แน่ใจว่าแมลงเหล่านี้ไม่มีมอด

ในเดือนธันวาคมNew York Timesได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของโรงบ่มไวน์ในอังกฤษ โดยสังเกตถึงการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมในทศวรรษที่ผ่านมา รวมทั้งข้อเท็จจริงที่ว่าสปาร์กลิงไวน์จากภูมิภาคนี้เพิ่งเอาชนะแชมเปญฝรั่งเศสในการแข่งขัน เรื่องราวดำเนินไปในส่วนธุรกิจ ไม่ใช่ส่วนวิทยาศาสตร์ แต่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และเช่นเดียวกับบทความของ Susan Gaidosในฉบับนี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงได้เปลี่ยนแปลงชีวิตและความเป็นอยู่ของผู้คนไปแล้ว

อุณหภูมิที่ร้อนขึ้นในพื้นที่ปลูกองุ่นหลายแห่งได้ช่วยผู้ผลิตไวน์ได้จริงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ฤดูปลูกที่นานขึ้นหมายความว่าองุ่นผลิตน้ำตาลมากขึ้น ทำให้ปริมาณแอลกอฮอล์ในไวน์เพิ่มขึ้น ตามรายงานของ Gaidos แต่ช่วงเวลาที่ดีสำหรับภูมิภาคการผลิตไวน์แบบดั้งเดิมนั้นไม่มีกำหนดจะคงอยู่ตลอดไป การจำลองสถานการณ์สภาพอากาศต่างๆ ชี้ให้เห็นว่าในช่วงกลางศตวรรษ ภูมิภาคไวน์ชั้นนำบางแห่งในแคลิฟอร์เนีย ฝรั่งเศส และอิตาลีจะร้อนเกินไปสำหรับองุ่นที่ปลูกในปัจจุบัน แทน, เป็นคำแนะนำครอบคลุมของฉบับนี้ คนรุ่นต่อ ๆ ไปอาจดื่มไวน์จากจีน อังกฤษ แคนาดา หรือแม้แต่สแกนดิเนเวีย ไร่องุ่นกำลังปลูกและขยายในพื้นที่ที่เย็นกว่าที่เคยคิดว่าไม่เหมาะกับองุ่นกระแสหลักหลายพันธุ์ การที่อุตสาหกรรมไวน์บางส่วนกำลังก้าวไปข้างหน้าเพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันและอนาคตไม่ควรเป็นเรื่องน่าประหลาดใจ เพราะเป็นการเคลื่อนไหวในทางปฏิบัติโดยผู้เล่นในธุรกิจมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ที่พยายามปกป้องผลกำไร เป็นบทเรียนสำคัญในการยอมรับการเปลี่ยนแปลง บทเรียนเรื่องภาวะโลกร้อนพร้อมที่จะสอนผู้คนหลายพันล้านคนในอีกร้อยปีข้างหน้า

เทคโนโลยีเป็นแรงผลักดันสำคัญอีกประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน ซึ่งเป็นประเด็นที่เน้นในScience Visualized ของฉบับ นี้ เมื่อความเร็วในการถอดรหัสตัวอักษร DNA เคมีที่ประกอบเป็นพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดได้เพิ่มสูงขึ้น ค่าใช้จ่ายในการจัดลำดับดังกล่าวก็ลดลงอย่างรวดเร็วเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์กำลังใกล้เข้าสู่ยุคที่พวกเขาสามารถจัดลำดับจีโนมของบุคคลได้อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นความสำเร็จที่จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งต่อยาและความเข้าใจของผู้คนในตัวเอง

การเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติของจักรวาลมากขึ้นจะกล่าวถึงในรายงานของเราจากการประชุม American Astronomical Society ในปีนี้ แอนดรูว์ แกรนท์ อธิบายการศึกษาใหม่ที่ชี้ไปที่ซุปเปอร์โนวาว่าเป็นแหล่งของฝุ่นคอสมิกที่ทำให้เกิดดาวฤกษ์ในช่วงแรก และรายงานเกี่ยวกับงานใหม่ที่แสดงให้เห็นว่าเลนส์โน้มถ่วงของซุปเปอร์โนวาอาจมีประโยชน์สำหรับการวัดการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของเอกภพ เป็นเครื่องเตือนใจที่ดีว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นคงที่ ไม่ว่าเราจะพร้อมหรือไม่ก็ตาม

เมื่อเทียบกับแถวข้าวโพด กระจุกหญ้าสวิตช์ที่ปลูกเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพมีประโยชน์ที่ซ่อนอยู่ ผลการศึกษาใหม่พบว่า ประโยชน์ที่ได้รับจากข้าวโพด ได้แก่ ความหลากหลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น การกำจัดก๊าซเรือนกระจกจากชั้นบรรยากาศ และการควบคุมศัตรูพืชที่เพิ่มขึ้น

รัฐบาลสหรัฐฯ สนับสนุนการผลิตพืชพลังงานชีวภาพ และข้าวโพดหรือข้าวโพดเป็นพืชที่ปลูกกันมากที่สุด แต่เกษตรกรอาจพิจารณาหญ้าสวิตช์หรือทุ่งหญ้าแพรรีอื่นๆ แทนหากพวกเขารู้ถึงจุดแข็งของพืชผล ดักลาส แลนดิส ผู้เขียนนำนักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงกล่าว

Landis ต้องการประเมินประโยชน์ของการปลูกพืชพลังงานชีวภาพบนพื้นที่ชายขอบ ซึ่งเป็นพื้นที่เพาะปลูกที่ไม่เหมาะสมกับการปลูกอาหาร เขาและเพื่อนร่วมงานได้ไปเยี่ยมชมพื้นที่ชายขอบมากกว่า 100 แห่งที่ปลูกข้าวโพด พืชหญ้าสลับหรือทุ่งหญ้าผสมในรัฐวิสคอนซินและมิชิแกนซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในแต่ละไซต์ นักวิจัยประเมินความหลากหลายทางชีวภาพ โดยพิจารณาจากจุลินทรีย์ แมลง และนก พวกเขายังวัด “บริการระบบนิเวศน์” ที่แต่ละพื้นที่จัดเตรียมไว้ รวมถึงอัตราการผสมเกสรของดอกไม้ การบริโภคก๊าซมีเทนจากก๊าซเรือนกระจกจากจุลินทรีย์ในดิน และการปราบปรามแมลงศัตรูพืช

ทุ่งข้าวโพดผลิตวัสดุเริ่มต้นมากขึ้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ สมัครแทงบอลออนไลน์ แต่ทุ่งหญ้าสลับและทุ่งหญ้าผสม – ส่วนผสมของหญ้ายืนต้นและไม้ดอก – ความหลากหลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นและการบริการระบบนิเวศที่ดีขึ้นLandis และเพื่อนร่วมงานรายงานวันที่ 13 มกราคมใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences ตัวอย่างเช่น เมื่อเทียบกับทุ่งข้าวโพด ที่แปลงหญ้าสวิตซ์ การบริโภคก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญและการพบเห็นนกเพิ่มขึ้นสองเท่า นักวิจัยยังพบว่าทุ่งนาที่อยู่ใกล้เคียงมีศัตรูพืชน้อยกว่าและมีการผสมเกสรดอกไม้มากขึ้น แลนดิสอธิบายเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เกิดความแตกต่าง อาจเป็นเพราะสนามหญ้ายืนต้นไม่จำเป็นต้องปลูกใหม่ทุกปี จึงสามารถสะสมความหลากหลายทางชีวภาพและบริการระบบนิเวศได้ตลอดเวลา