Orlando Teen Varun Madan Gumagamit ng Probiotic Bakterya upang I-save ang Honeybees

Tulad ng lahat ng kabataan, si Varun Madan ay nakakagambala sa kanyang araling-bahay. Isang gabi, sa halip na magbasa tungkol sa mga butterflies para sa isang tungkulin sa paaralan, hindi niya sinasadya ang isang lubog sa kuneho ng internet ng pananaliksik sa honeybee. Ang libingan na iyon ang humantong sa tin-edyer ng Orlando upang makipagkumpetensya sa isa sa pinakamalaking gitnang paaralan sa fairs sa Estados Unidos ngayong linggo, na armado ng kanyang plano upang i-save ang mga kolonya ng pukyutan mula sa kabuuang pagbagsak.

Madan, ngayon sa ika-siyam na grado, ay sasabihin sa iyo ang lahat tungkol sa kung paano ang mga bee ay magbunga ng bilyun-bilyong dolyar na halaga ng mga pananim sa agrikultura sa buong mundo. Ipinaliwanag din niya na ang mga ito ay namamatay sa isang nakapangingilabot na antas, isang mahiwagang kababalaghan na tinatawag na "kolonyong pagbagsak" na hinimok ng sakit, pestisidyo, at mahinang nutrisyon. Ngunit ang pinaka-mahalaga, sasabihin niya sa iyo ang tungkol sa isang pagtuklas na ginawa niya tungkol sa mga kanyon ng mga bubuyog na maaaring mapigilan lamang ang kanilang pagkamatay.

"Ito ay nangyayari para sa isang talagang, mahabang panahon," sabi ni Madan Kabaligtaran. "May napakaraming hindi matagumpay na mga bagay na sinubukan ng mga tao para dito." Ang kanyang pagpasok sa Society for Science at ang Broadcom ng MASTERS sa siyensiya ng Pampublikong patas sa Washington, D.C. sa buwang ito ay ang kanyang plano upang i-save ang mga ito.

Naka-engganyo sa mga bees, nakilala ni Madan si Jamie Ellis, Ph.D., isang propesor ng entomolohiya sa University of Florida na dalubhasa sa mga honeybees. Si Ellis ay nagsabi sa Madan sa isang mahalagang nangungunang teorya tungkol sa kung ano ang nagmamaneho ng mga pagbabawas ng global honeybee.

"Nakatututo siya ng higit pa tungkol sa kung bakit ito nangyayari, at ang kanyang pangunahing teorya ay ang kakulangan ng kaligtasan sa sakit na nagiging sanhi ng kakulangan ng pagtutol sa mga panlabas na stressors tulad ng parasites, pests, predators, lahat ng bagay na iyon," sabi ni Madan. Kaagad, ang papel na ginagampanan ng mga mikrobiyo ng mikrobiyo ng tao ay lumitaw sa isip. Ang kalawakan ng bakterya, lebadura, at mga virus na nakatira sa tract ng pagtunaw ng tao ay mahalaga sa pangkalahatang kalusugan. Tulad ng isang disrupted microbiome impairs pag-unlad at immune function sa mga tao, siya naisip, marahil ang parehong ay nangyayari sa bees. Sa sandaling nakabalik siya sa bahay sa Orlando, nakuha niya ang pananaliksik, natuklasan na sa labas ng 13 kapaki-pakinabang na bakterya sa honeybee microbiome, dalawa ay matatagpuan sa mga tao.

Ginamit niya ang isang tinatawag Bifidobacterium infantis upang masubukan ang kanyang teorya na ang mga pagbabago sa microbiome ng mga bubuyog ay humahantong sa kanilang pagkamatay.

Ang lokal na apiary ng Madan, ang Orange Blossom Beekeepers Association, ay lubos na sumusuporta sa trabaho ni Madan. "Pinagpala ako na makakakuha ng limang pantal," dahil sa isang random na middle schooler na humihingi ng ilang mga honeybee hives, karaniwang hindi nila sasabihin sa na, "ang sabi niya. "Ngunit nakuha ko ang limang buong pantal!"

Sa buong taglamig, kapag walang maraming mga bulaklak para sa mga bees upang pakainin, ang mga beekeepers ay nagbibigay ng mason garapon ng solusyon ng asukal upang tularan ang natural na diyeta ng nektar ng bees. Nagbigay ito ng Madan sa pagkakataong kontrolin ang pag-eksperimento kung ano ang nagugustuhan ng kanyang mga bees, dahil ang mga ito ay lamang kumain mula sa garapon lahat ng taglamig.

Sa mason garapon pagpapakain ng kanyang limang pantal, Madan ilagay iba't ibang mga antas ng B. infantis bakterya. Ang dalawang pantal ay nakakuha ng isang mataas na konsentrasyon ng bakterya, dalawang pantal ay nakakuha ng kaunti na mas kaunti, at ang ikalimang pugad ay wala - ang grupo ng kontrol. Sa loob ng anim na linggo, sinubaybayan niya ang apat na magkakaibang tagapagpahiwatig ng sarangang kalusugan: mga halaga ng paghahanap (kung gaano karaming mga bubuyog ang pumapasok at mula sa pugad upang magdala ng pagkain pabalik), masa ng masa, populasyon, at produksyon ng palay (kung gaano karaming mga larvae ang hive ay gumagawa).

Upang matukoy ang populasyon ng bee, kinuha ni Madan ang mga larawan ng bawat frame sa pugad, tinatantya ang bilang ng mga bubuyog sa loob nito, at pagkatapos ay pinarami ang bilang na iyon ng kabuuang bilang ng mga frame sa pugad. "Malinaw na magiging hindi makatwiran ang bilang ng lahat ng mga ito," sabi niya. Para sa produksyon ng mga lahi, siya rin ay binibilang na larvae. Mahigpit niyang ginamit ang isang counter ng kamay upang mabilang kung gaano karaming mga bees ang pumasok at lumabas sa loob ng sampung minuto sa panahon ng dalawang beses niyang pagmamasid. Ang pagtimbang sa ilalim ng bloke ng bawat pugad ay nagpapahiwatig ng masa ng masa, kung saan ang lahat ng ito ay umuulan. "Alinman ang pinasadya, - paumanhin, alinman ang pinakamabigat - itatala natin iyan," sabi niya.

Mabilis na nalaman ni Madan ang mga problema ng field work. "Hindi ito dumating nang walang pinsala sa akin," sabi niya. "Kinuha namin ang mga pantal, at nakuha ko ang stung ng 42 ulit! Minsan sa aking pusod! Ngunit alam mo kung ano? Ito ay agham! At natutuwa akong mayroon akong pangangasiwa. Kung hindi man, maaaring madaling maging apat na daan ang isang bagay. "Pag-recount ng mga panganib ng pag-alaga sa mga pukyutan, ang manlalaro sa Madan ay lumabas. Isang mang-aawit at artista, ginagamit niya ang mga kasanayan ng kanyang tagapalabas upang i-on ang seksyon ng "mga pamamaraan" ng isang papel sa isang gripping kuwento.

Sa pangangasiwa ng mga may-edad na beekeepers, nakaligtas si Madan upang makuha ang lahat ng kanyang data, sinubok ang kanilang kahalagahan sa tulong ng mga akademya na mas mahusay na gamit upang maisagawa ang statistical analysis.

Tulad ng hinulaan ng kanyang teorya, ang mga pagbabago sa lakas ng mga pukyutan ay nagbago sa kalusugan ng pugad. Ang mga pantal na nakakuha ng mababang dosis ng B. infantis gumawa ng higit pang mga larvae, gumawa ng mas maraming pulot, at sinusuportahan ang mas malaking populasyon ng mga adult bees. Ang mga dosis ng mataas na dosis ay gumawa ng higit pang mga larvae kaysa sa kontrol, ngunit hindi kasing dami ng mga dosis ng mababang dosis. Gayunman, hindi niya nakita ang anumang makabuluhang pagkakaiba sa istatistika sa mga halaga ng paghahanap.

Si Cameron Jack, isang honeybee researcher sa University of Florida, ay isa sa mga matatanda na tumulong upang makatulong sa Madan na ipakita ang kanyang trabaho sa publiko, na nagtuturo sa kanya upang mag-navigate - marahil ang pinaka-mahalaga para sa namumukod na tagapagpananaliksik - kung paano iwasan sobrang sobra ang kahalagahan ng kanyang mga natuklasan. Nagulat siya sa kung gaano kabilis ang nahahawakan ni Madan ang paraan ng agham na dapat iharap sa isang propesyonal na setting.

"Mabuti na makita ang ilang mga bata na talagang nakakagulat ng ilang mahahalagang pang-agham na konsepto na maraming mga matatanda ay hindi nakakakuha: Kailangan mong magkaroon ng maraming replikasyon at isang bagay na istatistika na maida-detect bago ka makakapag-aral ng pinag-aralan," sabi ni Jack Kabaligtaran. "Maraming publiko ang hindi nakakaalam ng mga bagay na iyon, at maraming agham ng basura ang nakukuha ng mga tao bilang katotohanan, ngunit iyan ay dahil wala silang kaalaman kung paano gumagana ang agham. Ito ay maganda upang makita ang isang nakababatang henerasyon na nakakatawang iyon."

Sa mga kasanayang iyon, iniharap si Madan sa MASTERS MASTERS sa linggong ito, na kumita ng isa sa 30 pamantayang finalist sa buong bansa. Bagaman hindi siya umuwi sa pinakamataas na premyo, si Madan ay hindi nalilimutan, na ngayon ay nakatuon sa kanyang mikroskopikong epekto B. infantis sa mga insekto ng bees.

"Nakakaapekto ba talaga ito sa aktwal na usok ng mga honeybees? Iyan ang proyekto ngayong taon, "sabi niya. "Gusto kong makita kung ang bakterya na ito ay maaaring tunay na burahin ang pathogen na ito na tinatawag na nosema, na nasa usok ng honeybee. Kung gagawin nito, ang bakterya na ito ay maaaring napatunayan minsan at para sa lahat na ito ay tunay, tunay na mabuti."