Пчелы-одиночки поделились друг с другом полезными бактериями через цветы

❋ 4.5

Во многих, если не во всех, животных живут колонии бактерий, которые помогают пищеварению или укрепляют иммунитет. Передача таких микробиомов в природе происходит по-разному, у кого-то они переселяются от матери, кто-то получает их вместе с едой. Американские энтомологи экспериментально проверили, способны ли пчелы-одиночки (осмии) распространять полезных микробов через цветочный нектар и пыльцу. Опыты говорят, да, хотя некоторая доля бактерий теряется.

Биология

# бактерии

# микробиом

# насекомое

# нектар

# пчелы

# эксперимент

Пчела-одиночка Osmia lignaria собирает нектар / © Wikimedia Commons, Oregon State University.

Многие животные не могли бы жить своей обычной жизнью без микроорганизмов, живущих внутри них. Микробиомы, состоящие из множества различных бактерий, к примеру, помогают переваривать пищу. В кишечнике вулканических улиток, живущих рядом с черными курильщиками, обитают микробы-симбионты — они перерабатывают опасную для улиток-хозяев серу в питательные для них вещества. От кишечного микробиома у куриц зависит качество иммунной системы, а у людей он влияет на психическое здоровье.

Бактериям нужно как-то колонизировать организм-хозяин. Микробиом может передаться от матери к ребенку (вертикальный путь) или во время взаимодействия с окружающей средой. Иногда молодые особи поедают фекалии членов собственной группы, чтобы колонизировать кишечник необходимыми микробами. А медоносные пчелы (Apis mellifera) через опыление распространяют как полезные, так и патогенные бактерии.

Но эти насекомые тесно связаны с человеком, потому мы кое-что знаем об их жизни. Куда менее изученная, но более разнообразная группа пчел — осмии (Osmia). Род еще называют одиночными пчелами, они не живут в ульях, а гнездятся в деревьях, земляных норах и других местах. Это такие же опылители, как и привычные нам медоносные пчелы, и энтомологи Калифорнийского университета в Риверсайде (США) решили проверить, получают ли осмии бактериальные штаммы (в частности, Apilactobacillus micheneri) от цветов во время опыления. Результаты экспериментов опубликовал журнал Ecology and Evolution.

Пчелы-одиночки поделились друг с другом полезными бактериями через цветы – иллюстрация к материалу на Naked Science — Эксперимент по проверке экологической передачи бактерий Apilactobacillus micheneri между цветами Phacelia tanacetifolia и пчелами Osmia lignaria. Мы опрыскали 72 цветка (бледно-желтый фон) бактериями (Hlig3) и оставили их инкубироваться на 30 минут. Затем мы ввели 15 только что появившихся пчел-переносчиков (белые круги), чтобы они кормились на этих инокулированных цветках в течение часа. После этого мы заменили инокулированные цветки 70 новыми цветками (светло-голубой фон) и позволили тем же пчелам-переносчикам продолжать кормиться еще два часа. Наконец, мы удалили пчел-переносчиков и ввели 15 новых пчел-реципиентов (фиолетовые круги), чтобы они взаимодействовали с теперь уже общими цветками в течение двух часов. Мы отметили этапы эксперимента, после чего собрали как минимум 10 цветков и (или) пчел, чтобы изучить рост колоний A. micheneri (тонкие серые изогнутые линии) / © Ecology and Evolution, Magda Argueta-Guzmán et al.

Исследователи вырастили фацелию пижмолистную (Phacelia tanacetifolia), медоносное растение, чьи цветы часто посещают дикие осмии, и убедились, что ни в пчелах, ни на цветах нет бактерии A. micheneri (она любит фруктозу, обитает в нектаре и пчелиных кишках). Перед экспериментом энтомологи опрыскали 70 цветков фацелии раствором с бактериальной культурой, после чего поместили их в сетчатые клетки с 15 пчелами во дворе на час.

За это время насекомые должны были собрать нектар и пыльцу фацелий. Затем специалисты заменили цветы с бактериями на обычные — и оставили их с пчелами еще на два часа. После этого первые 15 осмий-переносчиков удалили, а в клетку запустили 15 новых пчел к обычным цветам на два часа. В контрольной группе другие 15 осмий жили рядом с неопрысканными цветками. В конце опытов ученые отобрали из каждой группы по несколько «участников» — цветков (контрольных и нет), пчел (контрольных, переносчиков и получателей).

В конце исследователи собрали материал для лабораторного анализа с цветков и кишечника насекомых. Через 12 дней они подсчитали колонии бактерий A. micheneri. Культура находилась на 90% опрысканных цветков, в 80% пчел-переносчиков, а также на 80% обычных цветков (на них садились первые 15 осмий) и в 66% пчел-получателей (кто собирал нектар с обычных фацелий). После каждого этапа опытов число колоний бактерий снижалось, но анализ бактериального ДНК подтвердил идентичность микроорганизмов.

Результат доказывает передачу бактерий от одиночных пчел цветкам и наоборот. Ранее такой путь распространения предполагался теоретически, но теперь энтомологи убедились в этом экспериментально. Взаимодействие между пчелами и цветами создает сеть микробного обмена, в том числе и полезными бактериями. A. micheneri, как подчеркивают авторы статьи, улучшает поглощение питательных веществ у осмий, защищает насекомых от патогенов. Теперь ученые хотят узнать, какие растения лучше всех способствуют переносу полезных микробов между пчелами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.