Orlando Teen Varun Madan folosește bacterii probiotice pentru a salva albinele

La fel ca toți adolescenții, Varun Madan este distras de la temele lui. Într-o seară, mai degrabă decât să citească despre fluturi pentru o școală, el a căzut accidental într-o gaură de iepure pe internet de cercetare a albinelor. Acest ocol a determinat adolescenta Orlando să concureze săptămâna aceasta la unul dintre cele mai mari târguri științifice din școala medie din Statele Unite, înarmată cu planul său de a salva coloniile de albine din colaps total.

Madan, acum în clasa a IX-a, vă va spune totul despre cum albinele polenizează producția agricolă în întreaga lume în valoare de miliarde de dolari. El va explica, de asemenea, că mor într-un ritm alarmant, un fenomen misterios, numit "colapsul coloniilor", condus de boli, pesticide și nutriție proastă. Dar, cel mai important, vă va spune despre o descoperire pe care a făcut-o despre curajul albinelor care ar putea împiedica moartea lor.

"Se întâmplă de foarte mult timp," spune Madan Invers. "Sunt atât de multe lucruri nereușite pe care oamenii le-au încercat în acest sens". Intrarea sa la Societatea pentru Știință și la târgul științific Broadcom MASTERS din Washington, DC în această lună a fost planul său de a le salva.

Familiat cu albinele, Madan sa întâlnit cu Jamie Ellis, Ph.D., profesor de entomologie la Universitatea din Florida, care se specializează în albine. Ellis la dat pe Madan la o ipoteză importantă despre ceea ce conduce la scăderea globală a albinelor.

"El ma educat mai mult despre motivul pentru care se întâmplă acest lucru, iar ipoteza principală a fost că lipsa lor de imunitate provoacă lipsa de rezistență la acești stresatori externi precum paraziți, dăunători, prădători, toate aceste lucruri", spune Madan. Imediat, rolul jucat de microbiomul intestinului uman în imunitate a izbucnit în minte. Galaxia bacteriilor, drojdiilor și a virușilor care trăiesc în tractul digestiv uman este esențială pentru sănătatea generală. Așa cum un microbiom perturbat afectează dezvoltarea și funcția imună la om, a crezut el, poate același lucru se întâmplă și cu albinele. De îndată ce se întoarce acasă la Orlando, se aruncă în cercetare, descoperind că din cele 13 bacterii benefice din microbiomele albinelor de albine, două se găsesc la oameni.

A folosit unul chemat Bifidobacterium infantis pentru a-și testa ipoteza că modificările microbiomei intestinale a albinelor au dus la dispariția lor.

Apiarul local Madan, Asociația Apicultorilor Blossom Orange, a susținut extrem de mult munca lui Madan. "Am fost binecuvântat să obțin cinci stupi, pentru că un școală de aleatorie de mijloc cerând niște stupi de albine, de obicei ar spune nu la asta", își amintește el. "Dar am cinci stupi întregi!"

De-a lungul iernii, când nu mai sunt atât de multe flori pentru albine, apicultorii oferă borcane de miză de soluție de zahăr pentru a simula dieta naturală de nectar a albinelor. Aceasta a oferit lui Madan ocazia de a controla experimental ceea ce consumau albinele sale, deoarece în esență doar mânca din borcan toată iarna.

În borcanele masonice care îi hrăneau cele cinci stupi, Madan a pus nivele diferite B. infantis bacterii. Două stupi au o concentrație ridicată de bacterii, două stupi au fost puțin mai puțin și cel de-al cincilea stup nu a primit niciunul - grupul de control. Timp de șase săptămâni, el a monitorizat patru indicatori diferiți de sănătate a stupilor: valorile furajere (câte albine ajung în și din stup pentru a aduce alimentele înapoi), mierea, populația și producția de puiet (câte larve produce stupul).

Pentru a determina populațiile de albine, Madan a fotografiat fiecare cadru din stup, a estimat numărul de albine din el și apoi a înmulțit acest număr cu numărul total de cadre din stup. "Evident, ar fi irațional să numărăm toți", spune el. Pentru producția de pui, el a numărat în mod similar larvele. El folosește cu mâna un contor de mână pentru a număra câte albine au intrat și ieșit în zece minute în timpul observațiilor sale biweekly. Cântărirea blocului inferior al fiecărui stup a indicat masa de miere, pentru că de aici totul se scurge. "Orice a fost cea mai mica, - pare rau, oricare ar fi cel mai greu - ne-ar inregistra asta", spune el.

Madan a avut rapid un sentiment al dificultăților muncii pe teren. "Acest lucru nu a venit fără rău", spune el. "Am scos stupii și am fost ucis de 42 de ori! Odată în buzunarul meu! Dar tu stii ce? Este știință! Și mă bucur că am avut supravegherea. În caz contrar, cele 42 ar fi putut să se transforme în patruzeci și ceva de ceva. "Recunoscând pericolele apiculturii, interpretul din Madan iese. Un cântăreț și actor, el folosește abilitățile artistului său pentru a transforma secțiunea "metode" dintr-o hârtie într-o poveste strânsă.

Cu supravegherea apicultorilor adulți, Madan a supraviețuit să-și captureze toate datele, testarea semnificației lor cu ajutorul cadrelor academice mai bine pregătite pentru a efectua analize statistice.

Așa cum a prezis ipoteza lui, schimbările în intestinul albinelor au schimbat starea de sănătate a stupului. Urticaria care a primit doza mica de B. infantis a produs mai multe larve, a făcut mai multă miere și a susținut populații mai mari de albine adulte. Deburile cu doze mari au produs mai multe larve decât cele de control, dar nu sunt la fel de multe ca nivelul stupului scăzut. Cu toate acestea, el nu a găsit nicio diferență semnificativă din punct de vedere statistic în ceea ce privește valorile furajere.

Cameron Jack, cercetător de albine la Universitatea din Florida, este unul dintre adulții care au urcat să-l ajute pe Madan să-și prezinte public munca, să-l învețe să navigheze - poate cel mai important pentru cercetătorul în devenire - cum să eviți supraestimare semnificația constatărilor sale. El a fost impresionat de cât de repede Madan a înțeles modul în care știința trebuie prezentată într-un cadru profesional.

"Este frumos să vedem niște copii care înțeleg cu adevărat câteva concepții științifice importante pe care mulți adulți nu le primesc: Trebuie să aveți replicări multiple și ceva detectabil statistic înainte de a vă putea face o presupunere educată", spune Jack Invers. "Mulți dintre publicul larg nu-și dau seama de aceste lucruri și există multe științe despre gunoi acolo unde oamenii iau ca adevăr, dar asta pentru că nu au cunoștință despre modul în care funcționează știința. Este drăguț să vezi o generație mai tânără care să înțeleagă asta."

Cu aceste abilități, Madan a prezentat săptămâna aceasta la Broadcom MASTERS, câștigând unul dintre cele 30 de titluri finaliste la nivel național. Deși nu a luat premiul principal, Madan este nedeterminat, concentrându-și acum atenția asupra efectelor microscopice ale B. infantis pe interiorul albinelor.

"A afectat într-adevăr intestinul real al albinelor? Acesta este proiectul din acest an ", spune el. "Vreau să văd dacă această bacterie poate șterge cu adevărat acest patogen numit nosema, care este în intestinul albinelor. Dacă se întâmplă acest lucru, această bacterie poate fi dovedită odată pentru totdeauna că este într-adevăr, foarte bună ".