Nem döngicsél, nem készít mézet, de beporozza a virágot

A beporzók száma világszerte drámaian csökken, így a nekünk nyújtott szolgáltatásuk egyre kevesebb. Már most is vannak mesterségesen beporzott növényeink (mint a közismerten kézzel megtermékenyített vanília), sok esetben csak a termés mennyiségének növeléséért és kiskerti mennyiségben, de lehet, hogy a jövőben nagy szükség lesz e tevékenységre, így a művi beporzás kutatásában újabb ötletekkel állnak elő a kutatók. Különböző hatásfokú gépek, illetve újabban robotok is igyekeznek elvégezni azt a munkát, amelyet a legyek, bogarak, méhek, lepkék ingyen és bérmentve csinálnának, ha nem pusztítanánk őket rovarirtó szerekkel.

Egy friss japán kutatás, amelynek eredménye az iScience hasábjain jelent meg, arról készült, hogy a megfelelően előkészített szappanbuborék is alkalmas lehet a virágok sikeres beporzására. A robotika mellé az anyagtudomány is beállt, s közös erővel igyekeznek olyan eszközt létrehozni, amely emberi erő nélkül eljut a virágokig, s megfelelő kémiai erővel bíró zselé vagy oldat segítségével a pollenszemcséket a kívánt virágokra juttatja. Az anyagtudományi rész már korábban is képviseltette magát e kutatásokban, különböző, a pollenszemcséket vonzó, így azokat megtapadásra késztető folyadékok tervezésével. E folyadékok kémiai tulajdonságai viszont hasonlóak egyes szappanbuborékokéhoz, ebből indult ki a mostani kutatás. Miért hasznos egy buborék? Nem károsítja a virágot, könnyű, rugalmas és lágy, de kellően erős a mikroméretű dolgok (mint a pollen) szállításához, olcsó, környezetbarát alapanyagokból is készíthető és könnyen lebomlik.

A buborék megtapad a virágon, s így képes átadni a felületén lévő pollent is.

Forrás: iScience

A japán kutatásban körte és liliom beporzásával kísérleteztek, buborékfújó gép és a buborék-oldatba kevert pollen segítségével, különböző felületaktív anyagok („szappan”) hozzákeverésével. Kiderült, hogy egyes anyagok és a pollenszemcsék nem szeretik egymást – a szemcsék bizonyos koncentráció esetén gátolták a buborék kialakulását, így pontosan be kellett állítani, hogy mennyi felületaktív adalék és mennyi pollen jusson az oldatba az optimális beporzó buborékért. A legjobbnak egy közönséges babasampon-alapanyag bizonyult.

Szintén fontos adalékokat jelenthetnek az olyan elemek, mint a kalcium, a bór, a kálium, a magnézium, ezek ugyanis a pollenszemcsék pollencső képzését javítják. A pollencső arra szolgál, hogy a virágpor genetikai anyaga ezen keresztül bejuthasson a növényi petesejtekbe, elvégezve a megtermékenyítést, a kukorica esetében ez az út, amelyet a pollencsőnek végig kell nőnie, akár 30 centis is lehet (gondoljunk a kukoricahajra).

Körte virágán megtapadt pollenes buborék

Forrás: iScience

A terepi kísérletek során a körtevirágoknál elvégzett buborékos beporzást úgy ellenőrizték, hogy a buborék által érintett virágokat megjelölték, majd másnap mikroszkóp alatt ellenőrizték, hogy a pollenszemcséből fejlődő pollencső meddig jutott, ha egyáltalán kialakult. Ebből kiderült, hogy a módszer alkalmas a mesterséges beporzásra, így a következő kísérletben már hagyták a virágokat a saját fejlődési útjukat járni. A virágokból fejlődő gyümölcskezdemények fejlődésének üteme és mérete kb. azonos volt a „hagyományos” beporzásúakéval, és a sikeresség nem függött attól sem, hogy 2 vagy 10 buborék landolt-e az adott virág bibéjén. A kézzel (ecsettel) beporzott virágok és a buborékkal beporzottak azonos arányban, 95 százalékban fejlesztettek gyümölcsöt, míg a beavatkozás nélküli virágok 58 százalékban.

A kézi beporzásnál szükséges pollen (1747 milligram) mennyiségének elenyésző töredéke elegendő volt a buborékos módszer esetében (0,06 milligram), ez szintén olcsóbbá teszi a módszert, hisz a pollen előállítása, begyűjtése is munkaigényes folyamat.
Kísérleteztek azzal is, hogy drónra szerelt automata buborékfújóval juttatják ki a polleneket, ehhez speciális stabilizátorral kevert folyadékból készült a buborék, hogy a drón rotorja kavarta szél ne tudja megakadályozni a buborék képződését. Így vizsgálódva kiderült, hogy csak a lassan mozgó drónnal lehet megfelelő beporzást végezni, a 2 m/s sebesség esetében a vizsgálatban használt liliomok 90 százalékát sikeresen beporozta a drónos buborékfújó.

A drónra szerelt buborékfújó gép a liliomokat célozta be, megfelelő sebességnél sikeresen elvégezve a beporzást.

Forrás: iScience

A módszer igen nagy hátránya lehet, hogy a legkisebb szélmozgásban is irányíthatatlanul repkednek a szappanbuborékok, így ezt a beporzást leginkább csak zárt térben lehetne alkalmazni, például üvegházakban, nem pedig a nagy kiterjedésű gyümölcsösökben. (Nyilván elképzelhető olyan technológiai fejlesztés, amely a szél problémáját megoldja.)

Mindettől függetlenül, e tevékenységre a természetes beporzók sokrétű ökoszisztéma-szolgáltatása a legjobb módszer. Amíg van mit megmenteni a méhek, legyek, bogarak, lepkék és más beporzók sokaságából, addig ezen is nagy erőkkel kellene dolgoznunk, hogy a jövő ne a mesterséges beporzásról szóljon.