一组生物学研究人员正在从美国和世界各地招募公民科学家,以参与一项研究,研究哪些微生物和昆虫在不同的地方访问同一种作物。这些公民将帮助记录与一些最美味的作物相关的昆虫和微生物的地理变异,最终帮助农民改善植物健康和作物产量。因为像南瓜、南瓜、黄瓜、甜瓜和葫芦这样的瓜类作物是该项目的最初重点,研究人员称其为“伟大的南瓜项目.”
“人类依赖的大部分热量来自不到200种家养的粮食作物,”北卡罗来纳州立大学博士后研究员、项目负责人之一洛里·夏皮罗(Lori Shapiro)说。“我们这项研究的目标是了解生产我们最重要粮食作物的植物是如何与世界各地不同地区的昆虫和微生物相互作用的。”
这是一个挑战,因为几千年来,人类一直在有意无意地修补农业生态系统。
自从最早的农业社会扎根以来,人类就一直依赖于种植作物。当人类迁移到新的地区时,他们经常带着他们的庄稼。最近,全球贸易的兴起导致人类将植物物种转移到海洋和世界各地,通常进入全新的生态系统。
夏皮罗想知道,不同地方的植物、昆虫和微生物之间的关系是如何变化的?这对植物健康、作物产量和抗虫害又意味着什么呢?
夏皮罗说:“当你把植物放在一个新的环境中,植物可能会接触到以前从未遇到过的害虫或微生物病原体,比如病毒、细菌或真菌。”与此同时,植物会留下有益的传粉者和微生物。
“这意味着该工厂可能没有针对这些新挑战的抗辩,”Shapiro补充道。“这可以通过驯化作物和育种植物来加剧,以便驯化种植的天然植物/昆虫/微生物关系中断,以获得所需的特征,例如味道和容易的味道,以及植物可能的特征用于防御昆虫和害虫。“
例如,许多种植的植物被人类选择来减少它们的天然毒素,因为这些毒素使植物的果实苦。但这些毒素也有助于保护植物免受害虫侵害。因此,人类的干扰使植物对人类的消费更具吸引力,同时也降低了其自我保护的能力。
为了解开这些复杂的生态网,夏皮罗和她在北卡州立大学的同事们邓恩实验室希望能够从全球范围内招募成千上万的人。
“我们正在招募与当地南瓜种类和非天然黄瓜种植的小花园,”Shapiro说。“我们为如何种植种子和如何收集研究的种子和指导。然后,我们希望这些学生和公民科学家们拍摄访问这些植物的昆虫,并将照片上传到我们正在使用的公共在线照片共享平台,以便收集数据。我们还将从学习参与者的子集中收集一些物理样本。“
教师、4-H俱乐部和任何有兴趣成为公民科学家的人都可以通过StudentsDiscover.org报名参加这个项目:http://studentsdiscover.org/lesson/the-great-pumpkin-project/.任何人都可以在iNaturalist.org项目页面上看到研究参与者收集的观察结果:http://www.inaturalist.org/projects/the-great-pumpkin-project..
夏皮罗说:“我们期待着与公众一起开展一个既有趣又科学的项目,以帮助我们了解至关重要的生态系统中的生物多样性,这些生态系统负责养活世界各地的人们。”
这项工作得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)数学与科学合作基金(Math and Science Partnership)的部分资助。
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