Эволюционная экология может помочь пчеловодам в борьбе с болезнями

Некоторые методы коммерческого пчеловодства могут вредить медоносным пчёлам больше, чем помогать им, предупреждают учёные в обзорной статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

"Западные медоносные пчёлы — важнейшие опылители для продовольственных культур США — сталкиваются с беспрецедентным сокращением численности, и болезни являются ключевым фактором", — говорит Берри Броси, эволюционный биолог из Университета Эмори и ведущий автор статьи. "То, как коммерческие хозяйства управляют пчёлами, может фактически создавать более опасных паразитов и патогенов, создавая давление отбора в сторону более высокой вирулентности".

В статье, опираясь на научные исследования, рекомендуются способы снижения воздействия болезней, такие как ограничение смешивания пчёл между колониями и поддержание естественного поведения пчёл, обеспечивающего устойчивость к болезням. Также выделены методы управления пчёлами, требующие дополнительного изучения.

За последние 15 лет экологические и эволюционные подходы изменили методы борьбы с инфекционными заболеваниями среди людей, диких животных и домашнего скота. "Эта перемена в мышлении ещё не проникла в область пчеловодства", — говорит эволюционный биолог Яп де Роде, соавтор статьи. "Мы хотели наметить научные подходы, чтобы помочь понять некоторые текущие проблемы пчеловодов, а также потенциальные меры контроля".

Управляемые медоносные пчёлы важны для производства 39 из 57 основных культур, потребляемых человеком, включая фрукты, орехи, семена и овощи. Однако в последние годы численность управляемых пчелиных семей сокращается со скоростью более одного миллиона в год, что составляет ежегодные потери от 30 до 40%.

Хотя пестициды и изменения в землепользовании являются факторами этих потерь, паразиты — основная движущая сила, особенно оправдывающий своё название клещ Varroa destructor. Паразитический клещ варроа и многочисленные вирусы, которые он переносит, считаются основными причинами гибели пчелиных семей во всём мире.

Клещи варроа родом из Азии, где восточный вид медоносных пчёл совместно эволюционировал с ними. В результате этой коэволюции восточные пчёлы развили поведение — например, интенсивный взаимный груминг, — которое снижает негативное воздействие клещей.

Однако западный вид медоносных пчёл в США и Европе остаётся относительно беззащитным против клещей, которые распространились в США в конце 1970-х — 1980-х годах. Клещи высасывают гемолимфу пчёл и снижают их иммунитет. Но ещё более разрушительными могут быть многочисленные вирусы, которые клещи передают через слюну. Например, вирус деформированного крыла может лишить пчелу способности летать и связан с высокой смертностью личинок.

В статье Nature Ecology & Evolution изложены некоторые потенциальные решения, требующие дальнейшего изучения.

Сократить смешивание колоний: Распространённой практикой на пасеках является перемещение сотов с расплодом — яйцами и развивающимися рабочими пчёлами — между семьями. Хотя эта практика призвана уравнять силу семей, она также может распространять паразитов и патогенов.

Колонии также смешиваются в региональном и национальном масштабе. Например, более половины всех медоносных пчёл в стране задействованы в опылении миндаля в Калифорнии. "Разделение отдельных пчеловодческих хозяйств на расстоянии, превышающем средний радиус полёта пчелы за взятком, потенциально может помочь снизить смешивание пчёл и скорость передачи патогенов между хозяйствами", — говорит Броси.

Улучшить очистку от паразитов: Большинство способов борьбы с клещом варроа направлены на сокращение их численности в семье, а не на полное уничтожение, поскольку клещи развивают повышенную устойчивость к некоторым используемым химикатам. Такие неполные обработки усиливают естественный отбор в пользу более сильных, вирулентных паразитов. Проблему усугубляет то, что крупные коммерческие пасеки могут содержать десятки тысяч семей в непосредственной близости.

"В естественных условиях изолированная пчелиная семья, живущая в дереве: паразит, убивающий семью, больше не может никуда переместиться", — объясняет де Роде. "Но на пасеке со множеством других семей поблизости цена вирулентности паразита резко снижается".

Позволять заболевшим семьям вымирать: Поддержание жизни пчёл, заражённых паразитами и вирусами, с помощью множественных вмешательств разбавляет естественный отбор на устойчивость к болезням среди пчёл. Напротив, позволение инфекциям идти своим чередом в семье и использование выживших пчёл для воспроизводства может привести к появлению более устойчивых пчёл с меньшим количеством болезней.

Поддерживать поведенческую устойчивость: Пчеловоды склонны отбирать пчёл, с которыми удобнее работать, но у них могут быть поведенческие недостатки, снижающие их приспособленность. Некоторые медоносные пчёлы смешивают свою слюну и пчелиный воск со смолой деревьев, образуя прополис, или пчелиный клей, для заделки отверстий и трещин в ульях. Исследования также показали, что прополис помогает предотвращать проникновение болезней и паразитов в улей и подавляет рост грибков, бактерий и клещей.

"Прополис липкий. Это раздражает пчеловодов, пытающихся открыть ульи и разобрать их на части, поэтому они пытаются вывести это поведение", — говорит де Роде.

В статье признаётся, что коммерческим пчеловодческим хозяйствам будет сложно перейти к методам управления здоровьем, основанным на фундаментальных принципах эволюции и экологии.

"Пчеловодство — тяжёлый способ заработать на жизнь, потому что работает на очень тонкой марже", — говорит Броси. "Даже если нет простых решений, важно, чтобы пчеловоды осознавали, как их методы могут повлиять на пчёл в долгосрочной перспективе. И мы хотим, чтобы исследователи вносили научное понимание, которое воплощается в прибыльные и устойчивые методы пчеловодства".