Tusentals gamla botanikrekord kan inneha nyckeln till monarkfjärilöverlevnad

Följ Idol Sveriges YouTube-kanal (Maj 2019).

Anonim

Naturalisters register som går tillbaka över 100 år kan vara avgörande för att bestämma monarkfjärils öde i det 21: a århundradet.

Jack Boyle, en Mellon postdoktor i miljövetenskap och politik vid William & Mary, har använt nätet för att mina miljontals århundrade gamla botaniska journaler för att spåra överflödsmönster av mjölkfett i Amerika.

Hans hopp är att lösa pusslet om hur innovationer inom jordbruket har påverkat det naturliga livsmiljön för monarkfjärilar. Genom att använda nyligen digitaliserade herbaria-poster för att få en bild av det förflutna, syftar Boyle till att förutse hur framtiden kan se ut som mjölkblod.
"Källan till dessa poster är dessa gamla tidiga fält taxonomer, som gick ut och samlade prover och sedan satt i ett museum och märkte dem", sa Boyle. "Förmodligen, med de flesta av dessa samlingar, drömde ingen ens att denna typ av forskning var möjlig."

Vanlig mjölkblod eller Asclepias syriaca-är mest känd för sin symbiotiska relation med monarken. Växten fungerar som insekts primära avelvärde. Fjärilarna lägger ägg på mjölkväv, de kläcker på mjölkväv, äter mjölkbladen och spenderar de närmaste två stadierna av sina liv på mjölkväv.

Historiskt har milkweed gjort sitt hem i majs- och sojafält, som växer precis mellan raderna eller på kanterna av jordbruksmarken.

"Det är den störda miljön som milkweed verkligen gillar, " sade Boyle.

Nedgången i familjejordbruk till förmån för industriellt jordbruk har dramatiskt förändrat livsmiljöns livsmiljö, säger Boyle. En av de största bidragsgivarna till förlust av mjölkblod i Amerika har varit tillkomsten av genetiskt modifierade organismer (eller GMO) och megafrödor som utformades för att motstå herbicider, säger han.

"Baserat på forskning under det senaste decenniet eller två, har vi blivit oroade över att mjölkblod minskar på grund av användningen av herbicider på herbicidresistenta grödor, " sade Boyle. "Vi började spruta alla dessa fält med herbicider. Växterna var bra, men det dödade all mjölkväv. Eftersom mjölkblod är den huvudsakliga värdväxeln för monarker, kan det påverka hur många monarkfjärilar det finns. Så indirekt är dessa herbicidresistenta grödor är kopplade till en minskning av fjärilar. "

Under det senaste århundradet har förändringar i det amerikanska jordbruket lett till en grundläggande förändring i landets landskap. Växter har konstruerats för att motstå skadedjur och motstår skadedjurskemikalier. Landet har sett en snabb tillväxt i genomsnittlig gårdsstorlek, åtföljd av en lika snabb minskning av antalet gårdar. Sedan 1900 har antalet amerikanska gårdar minskat med 63 procent, medan den genomsnittliga jordbruksstorleken har ökat med 67 procent, enligt en rapport från USDA.

För forskare som Boyle leder innovationer inom jordbruket till större frågor. Specifikt, vad betyder förändringar i den naturliga världen för milkweed och monarkfjärilen? Boyle har tillbringat den bättre delen av det senaste året som studerar mjölkblod med W & M biologer Harmony Dalgleish och Joshua Puzey.

Resultaten hittills ser grym ut. Boyle säger att han har funnit hur det ser ut som en "stor boom" i mjölkväxter fram till 1950, men befolkningen har sjunkit sedan dess. Enligt USDA började den snabba utvecklingen av billiga kemiska gödselmedel och bekämpningsmedel i mitten av 1940-talet. I dag är användningen av kemikalier inom jordbruket utbredd, eftersom grödor har blivit genetiskt konstruerade för att motstå deras effekter.

Samtidigt har monarkfjärilbefolkningen minskat i en alarmerande takt. Under de senaste 20 åren uppskattar forskarna de ikoniska fjärilarna kan ha förlorat mer än 165 miljoner hektar livsmiljö, vilket är ungefär ett område som Texas, inklusive nästan en tredjedel av sina sommaravelsområden.

"Fjärilens dramatiska nedgång har drivits i stor utsträckning genom den omfattande planteringen av genetiskt manipulerade grödor", läser en rapport från 2017 av Centrum för biologisk mångfald. "Den dramatiska ökningen av användningen av Roundup och andra herbicider … har praktiskt taget torkat ut mjölkväxter i Midwests majs och sojabönor."

Medan Boyle instämmer i att herbicider har spelat en viktig roll för att minska mjölkblodspopulationer, pekar hans forskning på andra faktorer som kan vara lika viktiga. I synnerhet övergången från små gårdar till storskaliga kontanta grödor.

"Under perioden när mjölkblod ökades ökade antalet jordbruksmarker över hela USA, " sade Boyle. "Den faktorn är ganska viktig när det gäller att förstå hur många mjölkväxter det nu finns - och i sin tur hur många monarker vi kan förvänta oss om människor inte var upptagna med att ta alla dessa en gång prärier och göra dem till stora monokulturer."

GMO tillåter jordbrukare att expandera jordbruket till land där det aldrig skulle ha överlevt innan,

Boyle säger. Även om industriellt jordbruk i USA främst har åberopat konsolideringen av små gårdar, använder andra delar av världen GMO för att odla grödor i helt nya klimat. Till exempel planterade Moçambique sin första begränsade GMO-fältförsök för torktålig majs i februari 2017.

"Även om det kan betraktas som en dålig sak, åtminstone ur strikt konserveringssynpunkt, kommer det med en massa andra frågor, säger Boyle. "Gilla, hur väger du att hålla människor från svält mot arter och bevarande av livsmiljöer?"

Det här är bara den typ av etiska frågor som Boyle planerar att utgöra för studenter på en ny kurs i våren med titeln "Promises and Perils of Biotechnology for Conservation."

"När det gäller genetiskt modifierade organismer, mycket av det vi ska prata om är GMO: s faktiska effekter på jordbruket", sade Boyle. "Hur de har förändrat jordbruksmetoder och hur det har påverkat de vilda landskapen som finns i närheten - eller finns inte längre eftersom de nu är grödor."

Andra ämnen han planerar att ta kontakt med är utrotning, såsom etiken att få tillbaka den ulliga mammoten och planerad uppsägning, som att ändra generna av malariabärande myggor för att sporra deras utrotning.

"Frågan om vad vi värdesätter är ganska viktigt, " sade Boyle. "Många människor skulle säga att arten har ett eget eget värde. Om så är fallet, då är det en ganska hög kostnad för att driva en art utdöd. Det skulle behöva göra mycket bra innan du ens överväger att göra några av dessa sorters saker. "

menu
menu