Пчелы – это не только ценный мед, куда важнее их роль в качестве ключевого опылителя многих растений, в том числе большинства сельскохозяйственных культур. Поэтому серьезное сокращение их числа, не говоря уж о вымирании, грозит настоящей катастрофой человечеству. А между тем этот процесс пчеловоды наблюдают уже достаточно давно – и с огромной тревогой. Только в США число поддерживаемых пчелиных колоний сократилось с 6 млн в середине прошлого века до 2,5 млн в наши дни.
©Wikipedia
Самое ужасное, что единой и ясной причины происходящему нет: коллапс целых колоний развивается быстро и, как полагают, является результатом действия нескольких факторов. Соединяясь, они дают катастрофический синергический эффект, усиливая друг друга и накрывая все улья «идеальным штормом». Среди этих факторов называют использование некоторых пестицидов, токсичных для пчел, атаку инфекционных агентов и широкое распространение монокультурного земледелия, из-за которого насекомые не получают достаточно разнообразное питание.
Нельзя сказать, что меры для борьбы с угрозой не принимаются. С 2013 года в Евросоюзе запрещено использование пестицидов неоникотиноидной группы. Худо-бедно научились бороться и с клещами Varroa, которые питаются гемолимфой, аналогом крови у пчел. Однако этим проблема далеко не исчерпывается: пчелы служат хозяевами для целого набора экто- и эндопаразитов.
Вообще иммунная система насекомых устроена куда проще нашей и неспособна вырабатывать антитела к великому множеству патогенов. Часть этих антител передается даже от матери ребенку, через кровь. И хотя у пчел их нет, пчелиная матка, видимо, тоже передает потомкам некую форму защиты от различных патогенов: еще в середине 2000-х было показано, что уже с рождения пчелы обладают определенной устойчивостью к некоторым бактериям и грибам.
При этом оставалось совершенно неясным, что за форма иммунитета и как именно передается маткой яйцам будущих пчел. Выяснилось это лишь недавно, в работе международной группы исследователей, которые решили проверить, не играет ли в этом какую-то роль вителлогенин. Этот белок в изобилии содержится в яйцах не только насекомых, он во многом определяет, например, вкус желтка в яйцах куриных.
Для проверки этой гипотезы авторы взяли яичники шести пчеломаток и поместили их в чашки Петри, где имелись фрагменты бактериальных клеток, заранее помеченные флуоресцентными метками. В таких условиях светящиеся молекулы оставались в среде, не попадая в яичники, но стоило добавить сюда вителлогенин, как они начинали проникать внутрь. По мнению специалистов, это может быть одним из важных этапов формирования и передачи иммунитета.
Этот процесс начинается, конечно, с рабочих пчел, вступающих с патогенами в непосредственный контакт. Готовя пищу для матки, рабочие переносят их и в ее рацион, откуда те попадают в пищеварительную систему королевы. Здесь патогены расщепляются на фрагменты, которые перемещаются в «жировые тела», особые органы, где помимо прочего идет и синтез вителлогенина. Благодаря ему фрагменты бактерий оказываются в яичниках, а затем и в отложенных маткой яйцах. Развивающиеся в них личинки поедают и то, и другое, и их формирующийся иммунитет успевает выработать защиту против соответствующих микробов.
Теперь ученые планируют использовать эту схему для создания у пчел искусственного иммунитета против паразитических микробов. Они уже подали заявку на патент, а тем временем начали испытания пчелиной вакцины, которая должна защитить насекомых от бацилл Bacillus larvae, вызывающих одну из болезней ульев – «злокачественный гнилец», способный буквально полностью выкосить всех личинок колонии. Инфекция распространяется быстро и может погубить королеву еще до того, как у нее заработают иммунные механизмы, а тем более – до того, как защита будет передана потомству. Разработанная вакцина содержит полуразрушенные клетки бацилл, ее можно добавлять в подкормку для пчел – и благодаря вителлогенину она позволит им заранее сформировать иммунитет.
