Orlando Teen Varun Madan izmanto probiotiskas baktērijas, lai glābtu medus bites

Tāpat kā visi tīņi, Varun Madan izjaucas no viņa mājasdarbiem. Vienu vakaru, nevis lasot par tauriņiem skolas uzdevumam, viņš nejauši nokrita interneta trušu caurumu medus bišu pētījumiem. Šis apvedceļš lika Orlando teen sacensties vienā no lielākajām vidusskolas zinātnes izstādēm Amerikas Savienotajās Valstīs šonedēļ, bruņojies ar savu plānu glābt pasaules bišu kolonijas no pilnīga sabrukuma.

Madans, tagad devītajā klasē, pastāstīs jums visu par to, kā bišu apputeksnēšanas miljardi dolāru vērtas lauksaimniecības kultūras visā pasaulē. Viņš arī paskaidros, ka viņi mirst satraucošā ātrumā, noslēpumainā parādībā, ko sauc par „kolonijas sabrukumu”, ko izraisa slimības, pesticīdi un slikta uzturs. Bet pats galvenais, viņš jums pastāstīs par atklājumu, ko viņš darīja par bišu zarnām, kas tikai varētu novērst viņu nāvi.

„Tas notiek patiešām ilgi,” stāsta Madans Apgrieztā. „Ir tik daudz neveiksmīgu lietu, ko cilvēki ir mēģinājuši to darīt.” Viņa ienākšana Zinātnes biedrībā un sabiedrības „Broadcom MASTERS” zinātnes izstādē Vašingtonā, D. mēnesī, bija viņa plāns, kā tos glābt.

Mīļots ar bitēm, Madans tikās ar Jamie Ellis, Ph.D., Floridas universitātes entomoloģijas profesoru, kas specializējas medus bitēm. Ellis nosauca Madanu uz svarīgu vadošo hipotēzi par to, kas vada pasaules medus bišu samazināšanos.

„Viņš mani vairāk izglītoja par to, kāpēc tas notiek, un viņa galvenā hipotēze bija to imunitātes trūkums, kas izraisa pretestību pret šiem ārējiem faktoriem, piemēram, parazītiem, kaitēkļiem, plēsējiem, visu šo lietu,” saka Madans. Tūlīt cilvēka zarnu mikrobioma loma imunitātē bija prātā. Baktēriju, raugu un vīrusu galaktika, kas dzīvo cilvēka gremošanas traktā, ir būtiska vispārējai veselībai. Tāpat kā traucēts mikrobioms pasliktina cilvēka attīstību un imūnsistēmu, viņš domāja, varbūt tas pats notiek ar bitēm. Tiklīdz viņš atgriezās mājās uz Orlando, viņš iegāja pētījumā, atklājot, ka no 13 labvēlīgajām baktērijām bišu mikrobiomā, divi ir atrodami cilvēkiem.

Viņš izmantoja vienu sauc Bifidobacterium infantis pārbaudīt viņa hipotēzi, ka bišu zarnu mikrobiomas izmaiņas izraisīja viņu nāvi.

Madana vietējā biškopība - Orange Blossom Beekeepers Association - ļoti atbalstīja Madana darbu. „Es biju svētīts, lai saņemtu piecus stropus,” radot nejaušus vidusskolēnus, kas lūdza dažus medus bišu stropus, parasti viņi to nesaka, ”viņš atgādina. "Bet es saņēmu piecus veselus stropus!"

Visā ziemā, kad bišu barošanai nav tik daudz ziedu, biškopji nodrošina cukura šķīduma mūra burkas, lai imitētu bišu dabisko nektāra diētu. Tas ļāva Madanam eksperimentāli kontrolēt to, ko viņa bites patērēja, jo tās galvenokārt ēda tikai no burkas visu ziemu.

Mūrnieka burkās, kas baro piecus stropus, Madans noteica dažādus līmeņus B. infantis baktērijas. Divi stropi saņēma augstu baktēriju koncentrāciju, divi stropi ieguva nedaudz mazāk, un piektais strops nesaņēma - kontroles grupu. Sešas nedēļas viņš pārraudzīja četrus dažādus stropu veselības rādītājus: barības vērtības (cik bišu ienāk no stropiem, lai atgrieztu pārtiku), medus masa, populācija un vaislas produkcija (cik daudz kāpuru audzē).

Lai noteiktu bišu populācijas, Madans fotografēja katru stropu rāmi, aprēķināja bišu skaitu un pēc tam reizināja šo skaitu ar kopējo stropu rāmju skaitu. "Acīmredzot būtu neracionāli skaitīt tos visus," viņš saka. Sēklu audzēšanai viņš līdzīgi skaitīja kāpurus. Viņš rūpīgi izmantoja roku skaitītāju, lai aprēķinātu, cik daudz bišu desmit minūšu laikā novēroja pēc desmit minūtēm. Nosverot katra stropa apakšējo bloku, tika norādīts medus masa, kā tas viss, kad tas viss pilēja. "Kurš bija medus, - atvainojiet, kurš no tiem bija smagākais - mēs to reģistrētu," viņš saka.

Madans ātri izjuta grūtības, kas saistītas ar darbu. "Tas nenāca bez mana kaitējuma," viņš saka. „Mēs izvilkajam stropu, un es saņēmu 42 reizes! Reiz manā vēdera pogā! Bet jūs zināt, ko? Tā ir zinātne! Un es esmu tik priecīgs, ka man bija uzraudzība. Pretējā gadījumā 42 viegli varēja pārvērsties četrsimtā. ”Biškopības briesmu atrašana, izpildītājs Madanā iznāk. Dziedātājs un aktieris, viņš izmanto savu izpildītāju prasmes, lai papīra sadaļu „metodes” pārvērstu par satverošu stāstu.

Ar pieaugušo biškopju uzraudzību Madans izdzīvoja, lai iegūtu visus savus datus, pārbaudot to nozīmi, izmantojot akadēmiķus, kuri bija labāk sagatavoti statistikas analīzei.

Tāpat kā viņa hipotēze paredzēja, izmaiņas bišu zarnās mainīja stropu veselību. Stropi, kas saņēma mazu devu B. infantis ražoti vairāk kāpuri, vairāk medus un atbalstīja lielākas pieaugušo bišu populācijas. Augstas devas nātrene radīja vairāk kāpuru nekā kontroles, bet ne tik daudz kā mazo devu stropu. Tomēr viņš nekonstatēja statistiski nozīmīgu atšķirību barības vērtībās.

Kamerons Džeks, medus bišu pētnieks Floridas Universitātē, ir viens no pieaugušajiem, kas pastiprināja savu darbu, lai palīdzētu Madanam publiski iepazīstināt ar savu darbu, mācot viņu pārvietoties - varbūt vissvarīgākais jaunajam pētniekam - kā izvairīties no pārspīlēts viņa secinājumu nozīmi. Viņš bija pārsteigts par to, cik ātri Madans saprata, kā zinātnei jābūt profesionālā vidē.

"Ir patīkami redzēt dažus bērnus, kas patiešām saprot dažus svarīgus zinātniskus jēdzienus, ka daudzi pieaugušie nesaņem: Jums ir nepieciešami vairāki atkārtojumi un kaut kas ir statistiski konstatējams, pirms jūs varat iegūt izglītotu pieņēmumu," stāsta Džekss Apgrieztā. „Daudzas plašas sabiedrības neapzinās šīs lietas, un tur ir daudz atkritumu, ko cilvēki uzskata par patiesību, bet tas ir tāpēc, ka viņiem nav zināšanu par to, kā darbojas zinātne. Tas ir jauki redzēt jaunāku paaudzi, kas to saprot."

Ar šīm prasmēm Madan šonedēļ iepazīstināja Broadcom MASTERS, iegūstot vienu no 30 valsts mēroga finālistu nosaukumiem. Lai gan viņš nāca mājās, augstākā balva, Madan ir neapmierināta, tagad pievēršot uzmanību mikroskopiskai B. infantis uz bišu iekšpusi.

“Vai tas tiešām ietekmēja medus bišu faktisko zarnu? Tas ir šī gada projekts, ”viņš saka. „Es vēlos redzēt, vai šīs baktērijas patiešām var izdzēst šo patogēnu, ko sauc par nosemu, kas atrodas medus bišu zarnās. Ja tā notiek, šīs baktērijas var pierādīt uz visiem laikiem, ka tā ir patiešām laba. ”