Орландо Теен Варун Мадан користи пробиотичке бактерије за спасавање пчела

Као и сви тинејџери, Варун Мадан се одвлачи од задаће. Једне вечери, уместо да чита лептире за школски задатак, случајно је срушио интернетску зечју рупу у истраживању пчела. Тај скретање довело је тинејџера из Орланда да се такмичи на једном од највећих научних сајмова у средњој школи у Сједињеним Државама ове недеље, наоружан његовим планом да спаси пчелиње колоније света од потпуног колапса.

Мадан, сада у деветом разреду, рећи ће вам све о томе како пчеле опрашују милијарде долара вредне пољопривредне културе широм света. Он ће такође објаснити да умиру алармантном брзином, мистериозни феномен који се назива колапс колонија који покрећу болести, пестициди и лоша исхрана. Али што је најважније, он ће вам испричати о открићу које је направио о цријевима пчела које само могу спријечити њихову смрт.

"То траје стварно, стварно дуго времена", каже Мадан Инверсе. "Постоји толико много неуспјешних ствари које су људи покушали за ово." Његов улазак у Друштво за науку и јавни сајам науке Броадцом МАСТЕРС у Вашингтону, ДЦ, био је његов план да их спаси.

Осликан пчелама, Мадан је упознао Џејми Елиса, доктора наука, професора ентомологије на Универзитету Флорида који се специјализирао за пчеле. Еллис је упознао Мадан са важном водећом хипотезом о томе шта покреће глобална медоносна пчела.

"Он ме је више образовао о томе зашто се то дешава, а његова главна хипотеза је да им недостатак имунитета узрокује недостатак отпорности на те вањске стресоре као што су паразити, штеточине, предатори, све те ствари", каже Мадан. Одмах се јавила улога микробиома људског цријева у имунитету. Галаксија бактерија, квасаца и вируса који живе у људском пробавном тракту је од суштинског значаја за опште здравље. Као што поремећени микробиом нарушава развој и имунолошку функцију код људи, помислио је, можда се исто догађа и пчелама. Чим се вратио кући у Орландо, заронио је у истраживање, откривајући да се од 13 корисних бактерија у микробиомима пчела налазе два човека.

Користио је један звани Бифидобацтериум инфантис да тестира своју хипотезу да су промене у микробиому црева пчела довеле до њихове смрти.

Маданов локални пчелињак, Удружење пчелара Оранге Блоссом пчелара, изузетно је подржао рад Мадана. "Била сам благословљена да добијем пет кошница, а да би случајни средњошколац тражио неке кошнице пчела, обично би то одбили", присјећа се он. "Али имам пет целих кошница!"

Током зиме, када нема толико цвећа за пчеле да се хране, пчелари пружају стакленке за раствор шећера да симулирају природну исхрану нектара пчела. Ово је пружило Мадану могућност да експериментално контролише што пчеле конзумирају, јер су у суштини само јели од стакленке цијелу зиму.

У стакленкама за храњење његових пет кошница, Мадан је ставио различите нивое Б. инфантис бактерије. Двије кошнице добиле су високу концентрацију бактерија, двије кошнице су добиле нешто мање, а пети кош није добио - контролну групу. Шест недеља пратио је четири различита показатеља здравља кошнице: вриједности за храњење (колико пчела долази и излази из кошнице како би им вратили храну), маса меда, популација и производња легла (колико личинки производи кошница).

Да би одредио популацију пчела, Мадан је сликао сваки оквир у кошници, процијенио број пчела у њему, а затим тај број помножио са укупним бројем оквира у кошници. "Очигледно би било ирационално бројати све њих", каже он. За производњу легала, он је слично бројио ларве. Он је мукотрпно користио бројач руку да преброји колико је пчела ушло и изашло за десет минута током његових двонедељних запажања. Мерење доњег блока сваке кошнице показало је масу меда, јер то је место где све капље. "Које год да је најлепше, - извињавам се, шта год да је било најтеже - ми бисмо то забележили", каже он.

Мадан је брзо схватила потешкоће на терену. "Ово није дошло без моје штете", каже он. “Извадили смо кошнице, и убола 42 пута! Једном у мом пупку! Али знаш шта? То је наука! И тако ми је драго што сам имао надзор. Иначе, то је лако могло да се претвори у четири стотине. “Изношењем опасности пчеларства излази извођач у Мадану. Пјевач и глумац, он користи вјештину свог извођача да претвори одјељак "метода" у папир у узбудљиву причу.

Уз надгледање одраслих пчелара, Мадан је преживела да ухвати све своје податке, тестирајући њихов значај уз помоћ академика који су боље опремљени за вршење статистичких анализа.

Као што је његова хипотеза предвидела, промене у цријевима пчела промијениле су здравље кошнице. Кошнице које су добиле ниску дозу Б. инфантис произвели су више ларви, направили више меда и подржали веће популације одраслих пчела. Високе дозе произвеле су више личинки од контролне, али не толико као кошница са малом дозом. Он, међутим, није пронашао никакву статистички значајну разлику у вредностима хране.

Цамерон Јацк, истраживач пчела на Универзитету Флорида, један је од одраслих који су се прикључили да помогну Мадану да јавно представи свој рад, подучавајући га да се креће - што је можда најважније за младог истраживача - како избјећи. оверстатинг значај његових налаза. Био је импресиониран колико брзо је Мадан схватио како се наука мора представити у професионалном окружењу.

"Лепо је видети децу која заиста схватају неке важне научне концепте које многи одрасли не добијају: морате имати вишеструке репликације и нешто што се може статистички детектовати пре него што направите образовану претпоставку", каже Џек Инверсе. "Многа јавност уопште не схвата те ствари и постоји много науке о смећу које људи узимају за истину, али то је зато што немају знање о томе како наука функционише. Лепо је видети млађу генерацију која то схвата."

Са тим вештинама, Мадан је ове недеље представио Броадцом МАСТЕРС, зарађујући један од 30 финалиста широм земље. Иако није понио главну награду, Мадан се не узнемирава, сада се фокусира на микроскопске ефекте Б. инфантис на пчелама.

"Да ли је то стварно утицало на стварну цријева пчела?" То је овогодишњи пројекат “, каже он. „Желим да видим да ли ова бактерија заиста може да избрише овај патоген назван носема, који је у цријевима пчела. Ако се то догоди, ова бактерија се може доказати једном за свагда да је заиста, стварно добра."