Spații sunt eroi nerecunoscuți ai producției de alimente. Aproape o treime din alimentele consumate provin din polenizarea animalelor. Alimentele polenizate de animale conțin, de asemenea, substanțe nutritive și minerale esențiale pentru consumul uman și păstrează zonele naturale prin polenizarea plantelor sălbatice.

codul

Cu toate acestea, înțelegerea relației dintre plante și polenizatori nu este ușoară. Cu toate acestea, acest lucru este important, deoarece unii polenizatori nativi sunt expuși riscului. Acest lucru este deosebit de dificil în Africa de Sud, care are o colecție bogată de polenizatori nativi. Lista include albine, topoare preistorice, viespi polenici, gândaci, ciume și păsări. Această diversitate enormă face și mai dificilă studierea interacțiunilor plantelor cu polenizatorii numai prin observare.

În ultimii câțiva ani, tehnicile bazate pe ADN, precum secvențierea generației următoare, au fost din ce în ce mai utilizate pentru a identifica polenul pe polenizatori și produsele lor, cum ar fi mierea. Tehnologia citește ADN-ul dintr-o probă mixtă de polen și apoi compară ADN-ul cu o bază de date de referință pentru a obține identificări. Fragmente de ADN scurte și specifice vizate dintr-o probă de polen sunt utilizate ca „coduri de bare” pentru a identifica speciile de plante din care sunt derivate. Utilizarea unui set standard de gene în combinație cu secvențierea generației următoare pentru a identifica speciile de plante din polenul lor este denumită metabarkcoding.

Metabarcodarea polenului a dus la progrese uriașe în înțelegerea relației dintre polenizatori și plante. Și există un proiect în desfășurare pentru plantele cu coduri de bare în Africa de Sud, folosind gene din cloroplastele vegetale. Aceasta este, fără îndoială, o veste bună pentru metabarcodarea probelor mixte de polen pentru a studia interacțiunile plante-polen.

În recenzia noastră recentă, am discutat zona interacțiunilor dintre plante și polenizatori și impactul și studiul acestor relații, cu accent pe Africa de Sud. Evidențiază progresul oamenilor de știință din Africa de Sud care utilizează tehnologii moleculare de ultimă generație, cum ar fi codificarea metabarkului polenului.

Această lucrare are potențialul de a arunca o nouă lumină asupra complexității polenizării în ecosistemele din Africa de Sud - atât ecosistemele naturale, cât și cele agricole.

De ce este complicat

Un polenizator general, neselectiv, poate poleniza mai multe specii de plante sau mai mulți polenizatori pot poleniza o plantă.

Există, de asemenea, relații exclusive. Acest lucru se întâmplă atunci când polenizatorii și plantele specializate au o relație strânsă. În unele cazuri, se dezvoltă caracteristici morfologice compatibile, cum ar fi uleiul de albine (genul Rediviva) și florile de Diascia.

Spa-urile văzute pe o floare le pot vizita pentru alte recompense decât polenul. De exemplu, ar putea vâna nectarul. Și este posibil să nu fie implicați în polenizarea cu succes a florii pe care au vizitat-o. Polenul găsit pe acești polenizatori poate provine de la o altă specie de plantă. Observarea polenizatorilor pe flori ar putea fi înșelătoare în încercarea de a înțelege rețelele de polenizare.

În mod tradițional, interacțiunile dintre plante și polenizatori au fost investigate prin observații pe teren, identificarea microscopică a polenului sau a palinologiei și studii de cușcă. Acest proces a fost lent și a necesitat multă experiență pentru a identifica corect plantele din polenul lor.

Cum funcționează tehnicile bazate pe ADN?

Tehnicile bazate pe ADN sunt utilizate din ce în ce mai mult pentru a identifica polenul pe polenizatori și produsele lor - cum ar fi secvențierea generației următoare.

Tehnologia citește ADN-ul amplificat din proba mixtă de polen și apoi compară ADN-ul cu o bază de date de referință pentru identificare. Probele mixte de polen pot fi identificate prin gene conținute în nuclei de polen sau cloroplaste. Utilizarea unei combinații a acestor gene pentru a identifica probe mixte de polen oferă rezultate mai precise decât studierea unei singure gene.

Baza de date de referință utilizată pentru a compara secvențele ADN de polen trebuie să fie în mod adecvat complexă pentru a obține identificări precise. Proiectul de producție a codurilor de bare din Africa de Sud face progrese semnificative. Aceasta înseamnă că baza de date a secvențelor pentru diferite plante din țară devine mai completă pentru genele utilizate în codul metabark al polenului. Aceasta înseamnă că se pot face identificări mai precise din polenul colectat de la polenizatori.

Starea de bine a polenizatorilor are un impact direct asupra vieții noastre - de la mâncarea pe care o mâncăm la hainele pe care le purtăm și chiar mediul natural în care ne relaxăm. În plus, interacțiunile dintre polenizatori și plante asigură durabilitatea pe termen lung a agriculturii și a mediului nativ.

Înțelegerea acestor interacțiuni și a schimbărilor lor în timp ne va ajuta să identificăm ceea ce amenință comunitățile de plante și polenizare, ambele fiind esențiale pentru sustenabilitatea pe termen lung a alimentelor și a ecosistemelor.