Sustained warming alters Bombus impatiens foraging, colony performance, and pollination of zucchini (Cucurbita pepo)

जलवायु परिवर्तन केवल बढ़ते वैश्विक औसत के बारे में नहीं है; यह उस बढ़ती आवृत्ति और तीव्रता के बारे में है जिसे जीवित चीजों को सहना पड़ता है। भौंरे (बंबल बीज़) जैसे कीटों के लिए, जो फसलों और जंगली पौधों के परागण के लिए महत्वपूर्ण हैं, उच्च तापमान एक सीधी शारीरिक चुनौती पेश करता है। ये मधुमक्खियां उड़ने और अपने आंतरिक तापमान को नियंत्रित करने के लिए अपनी शारीरिक गर्मी उत्पन्न करती हैं, लेकिन जब हवा बहुत गर्म हो जाती है, तो उन्हें ठंडा होने में संघर्ष करना पड़ता है। यह तनाव उनकी उड़ने, भोजन खोजने और अपने बच्चों की देखभाल करने की क्षमता को सीमित कर सकता है। साथ ही, जिन पौधों पर वे निर्भर हैं, वे भी निरंतर गर्मी के तहत अमृत (nectar) और फूलों का उत्पादन करने के तरीके को बदल रहे हैं। मधुमक्खी और फूल—इन दोनों के बीच के संबंध के इन दो पक्षों—कि वे दीर्घकालिक गर्मी के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, इसे समझना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उन किसानों के लिए जो भोजन उगाने के लिए मधुमक्खियों पर निर्भर हैं। यदि गर्मी बहुत तीव्र हो जाती है, तो मधुमक्खी की भोजन खोजने की आवश्यकता और पौधे की प्रजनन करने की क्षमता के बीच का नाजुक संतुलन टूट सकता है, जिससे खाद्य सुरक्षा को खतरा हो सकता है।

भविष्य की इन स्थितियों की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक नियंत्रित प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न स्तरों की निरंतर गर्मी के तहत पूर्वी भौंरों (ईस्टर्न बंबल बीज़) और जुकिनी के पौधों के छोटे समूहों को विकास कक्षों (ग्रोथ चैंबर्स) में रखा ताकि यह देखा जा सके कि वे कैसे व्यवहार करते हैं। उन्होंने तीन अलग-अलग वातावरण तैयार किए: एक नियंत्रण समूह जिसे दिन के समय 29.5 डिग्री सेल्सियस के आधार तापमान पर रखा गया था, एक समूह जिसे 1.5 डिग्री तक गर्म किया गया था, और एक समूह जिसे 3 डिग्री तक गर्म किया गया था। इन तापमानों को लगभग दस सप्ताह तक निरंतर बनाए रखा गया, जो मधुमक्खी कॉलोनियों के पूरे सक्रिय जीवनकाल को कवर करता है। गर्मी के केवल छोटे, तीव्र झटकों को देखने वाले पिछले अध्ययनों के विपरीत, इस प्रयोग ने यह परीक्षण किया कि क्या होता है जब गर्मी कभी कम नहीं होती। शोधकर्ताओं ने मधुमक्खियों के व्यवहार, उनके शारीरिक स्वास्थ्य, उनके छत्ते के भीतर उनके संगठन और जुकिनी के पौधों ने अमृत उत्पादन और फल की पैदावार के संदर्भ में कैसी प्रतिक्रिया दी, इसकी निगरानी की।

परिणामों से पता चला कि मधुमखी केवल तापमान बढ़ने के साथ खराब नहीं हुईं; बल्कि, तापमान के आधार पर उनकी प्रतिक्रियाएं बदल गईं। आधार रेखा से 1.5 डिग्री अधिक के मध्यम वार्मिंग स्तर पर, मधुमक्खियों ने अनुकूलन करने की स्पष्ट क्षमता दिखाई। उन्होंने अपने छत्ते को ठंडा करने के लिए अपने पंखों को बहुत अधिक बार फड़फड़ाना शुरू कर दिया—ठंडे नियंत्रण समूह की तुलना में लगभग बीस गुना अधिक बार। हालांकि, इस प्रयास की एक कीमत थी: मधुमक्खियों ने अपने बच्चों की देखभाल करने में काफी कम समय बिताया। वे सक्रिय रूप से क्षतिपूर्ति कर रही थीं, लेकिन वे अपने ऊर्जा के स्रोत को बच्चों की देखभाल से हटाकर काम कर रही थीं। आश्चर्यजनक रूप से, कॉलोनी में वयस्क मधुमक्खियों की कुल संख्या में कोई बदलाव नहीं हुआ, और नर मधुमक्खियों का आकार भी समान रहा, जो यह सुझाव देता है कि कॉलोनी अपने जनसंख्या आकार को बनाए रख सकती है भले ही उसके श्रमिक तनाव में हों।

जब तापमान आधार रेखा से 3 डिग्री के अत्यधिक स्तर तक बढ़ गया, तो मधुमक्खियों की क्षतिपूर्ति करने की क्षमता विफल होने लगी। जबकि वे बच्चों की देखभाल को कम करना जारी रखती रहीं, छत्ते की संगठित संरचना टूटने लगी। ठंडे समूहों में, मधुमक्खियां स्वाभाविक रूप से विशिष्ट क्षेत्रों में, विशेष रूप से ब्रूड (बच्चों) और छत्ते के प्रवेश द्वार के पास क्लस्टर बनाती थीं। सबसे गर्म समूह में, यह स्थानिक संगठन बाधित हो गया। मधुमक्खियां बिखर गईं, और प्रवेश द्वार के पास के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में कम समय बिताया। इसके अलावा, इन चरम स्थितियों में रानी मधुमक्खी का वजन काफी कम हो गया, जो ठंडे समूहों की रानी से गिरकर औसतन लगभग 0.63 ग्राम से केवल 0.26 ग्राम रह गया। यह दर्शाता है कि जबकि कॉलोनी मध्यम गर्मी में जीवित रह सकती थी, अत्यधिक गर्मी ने रानी पर भारी शारीरिक प्रभाव डाला और उस सामाजिक समन्वय को तोड़ दिया जो कॉलोनी को कार्यशील रखता है।

प्रयोग में पौधों ने एक अलग, फिर भी समान रूप से जटिल कहानी सुनाई। सबसे गर्म कक्षों में जुकिनी के पौधों ने नियंत्रण समूह की तुलना में अमृत की लगभग दोगुनी मात्रा का उत्पादन किया। अमृत के इस उछाल ने मधुमक्खियों को आकर्षित किया; सबसे गर्म समूह में फूलों के दौरों की संख्या नियंत्रण समूह की तुलना में लगभग 70 प्रतिशत अधिक थी। आप उम्मीद कर सकते हैं कि अधिक अमृत और अधिक दौरों से अधिक फल प्राप्त होंगे, लेकिन परिणाम इतना सरल नहीं था। बढ़ी हुई गतिविधि के बावजूद, प्रति मादा फूल उत्पादित जुकिनी की संख्या मध्यम रूप से गर्म समूह में वास्तव में सबसे कम थी। अत्यधिक गर्मी वाले समूह में, भले ही मधुमक्खियां फूलों पर बहुत अधिक बार आती थीं, फिर भी पैदावार नियंत्रण समूह के बराबर नहीं पहुंच सकी। यह सुझाव देता है कि गर्मी सीधे तौर पर पौधे की फल सेट करने की क्षमता को नुकसान पहुंचा रही थी, चाहे मधुमखियां कितनी भी बार क्यों न आ रही हों।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि निरंतर गर्मी परागणकर्ता गतिविधि और फसल उत्पादन के बीच एक विच्छेद पैदा करती है। मधुमक्खियां अधिक मेहनत कर रही थीं और अधिक फूलों का दौरा कर रही थीं क्योंकि पौधे अधिक अमृत दे रहे थे, लेकिन इस बढ़ी हुई गतिविधि का खाद्य पैदावार में आनुपातिक वृद्धि में अनुवाद नहीं हुआ। मधुमक्खियों की थर्मोरेगुलेशन (तापमान नियंत्रण) और अपनी कॉलोनी की संरचना बनाए रखने की क्षमता की सीमाएं होती हैं, और एक बार जब वे सीमाएं पार हो जाती हैं, तो प्रणाली अक्षम हो जाती है। इन मधुमक्खियों पर निर्भर किसानों के लिए, इसका मतलब है कि यदि गर्मी बहुत तीव्र है, तो केवल फसलों पर अधिक मधुमक्खियों का आना पैदावार बचाने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। यह शोध रेखांकित करता है कि जैसे-जैसे जलवायु गर्म होगी, मधुमक्खियों और उनके द्वारा परागित फसलों के बीच का संबंध अधिक नाजुक होता जाएगा, जहाँ मधुमक्खियों की शारीरिक सीमाएं और पौधों की प्रजनन संबंधी आवश्यकताएं संभावित रूप से अलग-अलग दिशाओं में खिंच सकती हैं।