Новый вид бактерий помогает личинкам медоносных пчёл выживать

Медоносные пчёлы постоянно подвергаются множеству стрессов: болезни, плохое питание, сублетальное воздействие пестицидов и другие. Исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) идентифицировали первые бактерии, приносящие пользу личинкам пчёл, в то время как ранее было известно о сообществе бактерий у взрослых особей.

Молекулярный биолог Ванесса Корби-Харрис и микробный эколог Кирк Э. Андерсон из Исследовательского центра Карла Хейдена в Таксоне, Аризона, назвали новый вид бактерий — Parasaccharibacter apium. Эти бактерии семейства Acetobacteraceae, обнаруженные пока только у медоносных пчёл и в их ульях, значительно повышают шансы личинок на выживание до стадии куколки.

Работа над P. apium была начата постдокторантом Ланой Войводич, которая первой обнаружила, что эти бактерии в изобилии присутствуют в личинках и хорошо размножаются в маточном молочке. Маточное молочко — богатое белками вещество, вырабатываемое взрослыми пчёлами в гипофарингеальных железах. Пчёлы-кормилицы выделяют и скармливают это молочко, которое может содержать P. apium, молодым личинкам. Это единственная пища личинок в первые несколько дней, затем их всё больше кормят мёдом, в котором в большинстве ульев также обнаружена P. apium.

В лабораторных экспериментах личинок кормили либо молочком с добавлением P. apium, либо стерильным контрольным молочком. Группа, получавшая P. apium, показала на 20% лучшую выживаемость в первом испытании и на 40% — во втором.

Механизм действия бактерий пока не ясен. "Это может быть связано с выработкой органических кислот и снижением pH, что оказывает антисептический эффект, или их присутствие может стимулировать иммунный ответ против патогенов личинок", — говорит Корби-Харрис.

P. apium из ульев — новый, отличный от ранее идентифицированных вид, но у него есть очень близкие природные "родственники", обнаруженные в нектаре многих цветов (кактусы, маргаритки, чертополох, яблоневый цвет). Пока не проверялось, могут ли эти бактерии с цветов давать личинкам такое же преимущество, и не проводился широкий поиск подобных видов в важных для пчёл сельскохозяйственных культурах.

"Мы секвенировали геном P. apium и начали изучать функциональные свойства, отличающие Acetobacteraceae, живущие на цветах, от тех, что эволюционировали вместе с ульем", — говорит Андерсон.

При минимальных усилиях по отбору проб P. apium была обнаружена почти в каждой здоровой пчелиной семье. Будущее исследование изучит распространённость этих бактерий в слабых колониях.

Уже начаты полевые испытания P. apium в качестве инструмента управления на пасеках. "Вместе с P. apium мы тестируем ряд бактерий, которые могут принести пользу индустрии опыления и производства мёда", — отмечает Корби-Харрис.

"В более широком смысле наше исследование предполагает, что сообщество бактерий, включающее P. apium, придаёт ульевой среде обобщённые гигиенические свойства", — заключает Андерсон. Поэтому учёные советуют пчеловодам избегать необоснованного использования антибиотиков, так как это, вероятно, нарушает разнообразие и баланс микробных функций в улье, включая антисептические свойства мёда, хранение пыльцы, здоровье личинок и защиту от патогенов.