Méhecskepótló drónok és szappanbuborékok

Az utóbbi évtizedekben jó néhány növény – köztük a paradicsom, bab, burgonya, hagyma, sárgarépa, de több gyümölcs és gyógynövényféle – termőképessége veszélybe került, ugyanis az ezek virágát beporzó méhek és más rovarok maguk is veszélybe kerültek. Az ő soraikat elsősorban a mezőgazdaságban használt vegyszerek ritkítják meg, de emellett a táplálékforrásaik csökkenése, illetve olykor a klímaváltozás és a paraziták terjedése is hozzájárul a pusztulásukhoz. Az ENSZ szakértőinek jelentéseiből kiderül, hogy mára sok rovarfaj a kihalás szélére sodródott.

Kína: létra, bot, ecset és emberi erőfeszítés

Miután Kína egyes vidékeiről szinte teljesen eltűntek a beporzást végző rovarok, az államnak mindenképp intézkednie kellett. A méhészek körében világszerte régóta létezik a bérlés lehetősége, ugyanakkor távoli országokból sok pénzbe kerül méheket bérelni, ezért Kínában inkább emberi munkaerővel pótolják a kiesett pollenizációt (szakszóval ez a neve a beporzásnak).

Kínában fáradságos munkával, egyenként és kézzel végzik el a beporzást az emberek, többnyire nők. A kép a kaliforniai oaklandi múzeumnak azon a jelentős kiállításán is szerepelt, amely a méhek eltűnésének következményeit mutatta be. (Fotó: Laura Barker, Museum of Oakland.)

Ehhez apró ecseteket használnak, amelyet a fákhoz igazodva rövidebb-hosszabb botokra erősítenek, olykor természetesen létráról is dolgoznak. Ilyenkor a pollenzsákokban lévő érett virágport kell átvinniük a bibeszálra úgy, hogy ott meg is tudjon tapadni.

A munka elsősorban a nőket vonja el az életük egyéb tevékenységeitől vagy a pihenéstől, de sok férfi is részt vesz a nagy figyelmet és finom mozdulatokat is igénylő tevékenységben. A Szecsuán tartományban élő gyümölcstermesztők például már évek óta kézzel végzik a virágok beporzását, amelyet szinte önálló szakmává fejlesztettek. Fáradságos és önfeláldozó munkájukkal rengeteg pénzt spórolnak meg a kormánynak, amely a mai napig nem próbálkozik ennél emberkímélőbb, és egyúttal korszerűbb megoldásokkal. Például azzal, amivel viszont a japán tudósok 2017 óta foglalkoznak: ők drónokkal helyettesítik a méheket.

Méhecske alakú drónok

Az első drónokat, amelyek alkalmasak a virágok mesterséges beporzására, a japán Fejlett Ipari Tudományok és Technológia (AIST) nevű intézet neves kutatója, Eijiro Miyako fejlesztette ki a csoportjával, 2017-ben.  A feladatuk nem volt könnyű, és – mint az egy vele készült interjúból is kiderült – a kutatónak külön kémiai-biokémiai és mérnök tanulmányokat is kellett végeznie hozzá.

A fiatal japán tudós, Eijiro Miyako és munkatársai első lépésként apró drónokat terveztek a virágok beporzására, sörtékből készítet tapadófelülettel. A drónok hatékonyak is voltak, ám olykor óhatatlanul megsértették a szirmokat vagy a leveleket. (Fotó: Dr. Eijiro Miyako)

A drónon olyan felületet kellett kialakítaniuk, amelyen biztonságosan megragadnak a pollenek, ugyanakkor könnyedén le is tudnak válni róla anélkül, hogy közben megsértenék a virág bármely részét. A felülethez állati sörtéket használtak fel, majd ezt egy olyan folyékony géllel is bekenték, amely szintén segítette a tapadást, anélkül, hogy megzavarta volna a pollenek kémiai összetételét. Emellett a drónoknak tudniuk kell követni a beporzás útvonalait, vagyis egy GPS-szel is fel kellett szerelni a gépet.

A drón az első próbarepülését egy rózsaszín és fehér japán liliom között végezte el. A drónokkal végzett pollenizáció igen jó eredményeket hozott, ugyanakkor Mijako mégis elégedetlen volt. Ugyanis gyakran előfordult, hogy a drónok az igen kicsi, 2 cm-es átmérőjük ellenére olykor mégis felsértették a virágszirmokat, vagy nagyobb bajokat is okoztak. Ezért azon gondolkodott, hogyan lehetne a drónoknál finomabb, érzékenyebb műszert kifejleszteni a célra. Mint az oly gyakori a tudományban, végül egy véletlen segítette őt hozzá a megoldáshoz.

A drónok után a finomabb érintkezést biztosító szappanbuborékok kapták a főszerepet a virágok beporzásában. (Fotó: Dr. Eijiro Miyako)

Szappanbuborék, új szerepben

Az erdekesvilag.hu egy cikkének leírása szerint a következő történt. A kutató egy nap az otthonukhoz közeli parkban játszott a kisfiával: szappanbuborékokat fújtak. Az egyik buborék a gyerek arcára szállt, aki nevetett rajta. Miyako ekkor arra gondolt, hogy a fia bőrének semmi baja nem lett ettől az ütközéstől, és egy ugyanilyen találkozás a virágoknak sem ártana.

A szappanbuborék ideális szállítója lehetne a pollennek. Az ötletet tett követte, és a tudós a munkatársaival nekilátott a szappanbuborék tanulmányozásának, amely egyébként is régóta fontos szereplője a fizikának, hiszen nélkülözhetetlen példa a felületi feszültség bemutatásához. (Lásd a Wikipédia szócikkét a felületi feszültségről.)

A mikroszkópos vizsgálódásaik során megállapították, hogy a buborék valóban szállítja a virágport, és ennek alapján Miyako és kollégái olyan kémiailag feljavított buborékot fejlesztettek ki, amely akár 2000 virágporszemet is képes szállítani. A találmányt egy körtés kertben próbálták ki, amelyben a buborékok kilövése után mintegy két héttel meg is jelentek a gyümölcskezdemények. „Nem volt jelentős különbség a kézi és a szappanbuborékos porzás sikere között, az utóbbi nagyjából 95 százalékot ért el az előbbihez képest” – mondta el erről Miyako.

Lévai Júlia