Spaers са непризнати герои на производството на храна. Почти една трета от изядената храна идва от опрашване на животни. Храните, опрашвани с животни, също съдържат хранителни вещества и минерали, които са от съществено значение за консумацията от човека и запазват природните зони чрез опрашване на дивите растения.

помага

Разбирането на връзката между растенията и опрашителите обаче не е лесно. Това обаче е важно, тъй като някои местни опрашители са изложени на риск. Това е особено предизвикателно в Южна Африка, която има богата колекция от местни опрашители. Списъкът включва пчели, праисторически брадви, поленови оси, бръмбари, чуми и птици. Това огромно разнообразие прави още по-трудно изучаването на взаимодействията на растенията с опрашителите само чрез наблюдение.

През последните няколко години базирани на ДНК техники, като секвениране от следващо поколение, все по-често се използват за идентифициране на полени върху опрашители и техните продукти, като мед. Технологията отчита ДНК от смесена проба на полени и след това сравнява ДНК с референтна база данни, за да получи идентификации. Кратки, специфични фрагменти на ДНК, насочени от проба на полени, се използват като „баркодове“ за идентифициране на растителните видове, от които са получени. Използването на стандартен набор от гени в комбинация със секвениране от следващо поколение за идентифициране на растителни видове от техния прашец се нарича метабаркодиране.

Метабаркодирането на цветен прашец е довело до огромен напредък в разбирането на връзката между опрашителите и растенията. Има и текущ проект за растения с баркод в Южна Африка, като се използват гени в растителните хлоропласти. Това несъмнено е добра новина за метабаркодиране на смесени просени полени за изследване на взаимодействията между растенията и полените.

В нашия скорошен преглед обсъдихме областта на взаимодействията между растенията и опрашителите и въздействието и изследването на тези взаимоотношения с акцент върху Южна Африка. Подчертава напредъка на южноафриканските учени, използващи съвременни молекулярни технологии като метаборкодиране на полени.

Тази работа има потенциал да хвърли нова светлина върху сложността на опрашването в екосистемите на Южна Африка - както естествените, така и селскостопанските екосистеми.

Защо е сложно

Общ, неселективен опрашител може да опрашва няколко вида растения или няколко опрашители могат да опрашват едно растение.

Има и изключителни отношения. Това се случва, когато специализираните опрашители и растенията имат тясна връзка. В някои случаи се развиват съвместими морфологични характеристики, като пчелно масло (род Rediviva) и цветя на диасия.

Спас, видян на цвете, може да ги посети за награди, различни от полени. Например те биха могли да ловуват нектар. И е възможно те да не участват в успешното опрашване на цветето, което са посетили. Прашецът, открит при тези опрашители, може да е дошъл от друг растителен вид. Наблюдението на опрашители на цветя може да бъде подвеждащо в опитите да се разберат мрежите за опрашване.

Традиционно взаимодействията между растенията и опрашителите са изследвани чрез полеви наблюдения, микроскопска идентификация на цветен прашец или палинология и изследвания в клетки. Този процес беше бавен и изискваше много опит, за да се идентифицират правилно растенията от полените им.

Как работят базирани на ДНК техники?

ДНК-базирани техники все по-често се използват за идентифициране на полени при опрашители и техните продукти - като секвениране от следващо поколение.

Технологията отчита усилената ДНК от смесената проба на полени и след това сравнява ДНК с референтна база данни за идентификация. Смесените поленови проби могат да бъдат идентифицирани по гени, съдържащи се в поленови ядра или хлоропласти. Използването на комбинация от тези гени за идентифициране на смесени просени полени осигурява по-точни резултати от изучаването само на един ген.

Референтната база данни, използвана за сравняване на поленови ДНК последователности, трябва да бъде подходящо сложна за получаване на точни идентификации. Проектът за производство на баркод в Южна Африка отбелязва значителен напредък. Това означава, че базата данни за последователностите за различни растения в страната става по-пълна за гените, използвани в метаборкода на полени. Това означава, че могат да се направят по-точни идентификации от полени, събрани от опрашители.

Благосъстоянието на опрашителите оказва пряко влияние върху живота ни - от храната, която ядем, до дрехите, които носим и дори естествената среда, в която се отпускаме. Освен това взаимодействията между опрашителите и растенията осигуряват дългосрочната устойчивост на земеделието и местната среда.

Разбирането на тези взаимодействия и техните промени във времето ще ни помогне да идентифицираме какво застрашава растителните и опрашителните общности, и двете от които са ключови за дългосрочната устойчивост на храните и екосистемите.