Humlekviskraren på Særheim

I Noreg er vi avhengige av veksthus for å dyrke tomat, men det er ikkje berre tomatplantene som trivst i veksthusets varme og fuktige klima. Her er det òg gode vilkår for at visse planteskadelege soppar kan utvikle seg, noko som kan føre til store økonomiske tap. Rask oppdaging og behandling av smitta planter vil kunne vere effektivt for å hindre at soppen spreier seg, men å oppdage smitta planter er ikkje lett.

Dmitry Kechasov er forskar ved NIBIO Særheim. Etter å ha lese ei sak om at bier kan finne frem til koronavirus, fekk han ideen til prosjektet HumleSans. Prosjektet har som mål å finne ut om humler, som vert nytta til pollinering i tomatproduksjon, kan finne frem til smitta planter.

NIBIO har lang erfaring med forsking på luktstoff og insekt. Forskarkollegaer ved NIBIO Plantehelse har studert korleis ein kan bruka luktstoff som erstatning for kjemiske plantevernmiddel, mellom anna har ein utvikla luktfeller for kamp mot rognebærmøll.

– Eg arbeider eigentleg ikkje med insekt, fortel Kechasov. Forskaren arbeider med biokjemi, og er svært interessert i luktstoff som planter produserer. I ei masteroppgåve han var rettleiar for, vart det funne fire luktstoff som tomatar skil ut dersom dei er smitta med sopp av slekta Botrytis, som gir gråskimmel. Dette funnet sette i gong tankekverna.

– Me kunne brukt avansert utstyr for å oppdage planter som skil ut desse stoffa, og dermed truleg er sjuke, men det er ikkje alle som er så glad i teknisk utstyr. Kva om ein rett og slett kan trene humler til å finne dei sjuke plantene?

Eg tok ein prat med humlekviskraren på Særheim, for å lære om korleis du trener ei humle.

Korleis trener du ei humle?

Prinsippet for å trene ei humle er velbrukt, og kanskje mest kjend frå Ivan Pavlovs hundar. Hundane vart trena opp til å assosiere lyden av ei bjølle med mat, og byrja etter kvart å sikle då dei høyrde bjølla. I HumleSans vert dette prinsippet nytta for å lære humlene å assosiere luktstoff frå sjuke tomatplanter med mat.

– Vi bruker mørk jordhumle i opplæringa, fortel Kechasov.

– Vi vel ut dei mest aktive humlene i bolet, det er desse me har størst suksess med. Humlene vert lagt i dvale og sett fast i ein humlehaldar, som dei sit i under opplæringa. Godt plassert i «humlestolen» får humlene presentert luktstoff og sukkervatn. Dei bruker antennene for å lukte, og tunga for å slikke i seg den søte væska. Denne presentasjonen av luktstoff og sukkervatn vert gjenteken 10 gonger. Til slutt stikk humlene ut tunga berre dei kjenner lukta, og refleksen er etablert.

Opplæringa av humlene har likevel ikkje vore heilt fri for problem.

– Humlene blir lett stressa, forklarer Kechasov.

– Derfor er det knytt svært faste rutinar til opplæringa, slik at humlene ikkje blir utsett for unødvendig stress.

Det er også usikkert kor lenge humlene vil hugse assosiasjonen mellom sjuke tomatplanter og mat.

– Det vil truleg være nødvendig å gi oppfriskingsleksjonar til humlene, slik at vi oppretthald evna deira til å oppdage sjuke planter.

Med måling på beina

– Til å byrje med lærer me opp humlene til å reagere på klassiske luktstoff som er assosiert med blomar. Desse har blitt brukt i tidlegare studie av humler, så me veit at humlene kan lære seg å reagere på desse, forklarer Kechasov.

– Etter kvart skal me sjå om dei kan lære seg å kjenne att luktstoffa som er assosiert med Botrytis-smitta tomatplanter, fortset han. Deretter er spørsmålet om humlene vil fly mot desse luktstoffa.

Humlene vil gradvis få meir komplekse utfordringar. Det siste steget i opplæringa er å presentere dei for tomatplanter smitta med Botrytis, som skil ut ei rekke luktstoff. Målet er at humlene då skal kjenne att dei luktstoffa dei har trent på, og fly mot dei smitta plantene. Dersom dette er vellukka er det håp om at tomatprodusentar skal kunne bruke humlene i veksthus for å snuse seg frem til smitta planter. Personell i veksthuset vil då kunne leggje merke til om fleire humler trekk mot bestemte planter, og undersøke desse plantene nærare.

Humlene kan også etterlate seg spor på plantene dei oppsøker:

– Humlene kan få litt måling på beina, slik at dei sjølv kan merke plantene dei er innom. Store mengder målingsflekker på ei plante kan då vere eit teikn på at den er smitta. Slik kan ein tidleg oppdage smitta planter, og ta grep for å hindre at smitten spreier seg.

Kechasov er nøgd med humlenes innsats.

– Me har allereie klart å trene dei til å kjenne att to reine luktstoff, og no gler eg meg til me skal introdusere dei for smitta planter!