Голодание в детстве делает пчёл сильнее во взрослом возрасте

Недостаточное питание считается одной из возможных причин синдрома разрушения пчелиных семей (CCD) — загадочного явления, приводящего к гибели колонии медоносных пчёл. Паразиты, пестициды, патогены и изменения окружающей среды также являются стрессорами, ответственными за сокращение популяции пчёл.

Поскольку пчёлы критически важны для мирового продовольственного снабжения, понимание того, как они справляются со стрессорами, важно для изучения их здоровья и продуктивности.

В двух новых исследованиях учёные из Школы наук о жизни Университета Аризоны обнаружили, что стресс от кратковременного недостатка питания на стадии личинки (детёнышей пчёл) делает взрослых медоносных пчёл более устойчивыми к голоданию.

«К удивлению, мы обнаружили, что кратковременное голодание на личиночной стадии делает взрослых медоносных пчёл более адаптивными к голоданию во взрослом возрасте. Это предполагает наличие у них упреждающего механизма, как у одиночных организмов», — сказала Ин Ван, ведущий автор исследований. Они нашли доказательства этого механизма в поведении, эндокринной физиологии, метаболизме и регуляции генов.

Этот упреждающий механизм, также называемый «прогностической адаптивной реакцией», объясняет возможную связь между пренатальным пищевым стрессом и метаболическими расстройствами у взрослых людей, такими как ожирение и диабет. Однако эти результаты впервые показывают, что социальные организмы также могут обладать таким механизмом.

Поскольку большинство исследований питания пчёл фокусировалось на взрослых особях, а не на их молодняке, эта новая информация меняет текущее понимание синдрома разрушения колоний и открывает новые пути для изучения.

Результаты опубликованы в двух статьях в Journal of Experimental Biology.

Интересно, что Ван и её коллеги также обнаружили, что пчёлы, испытывавшие голод в личиночной стадии, могли снижать скорость метаболизма, поддерживать уровень сахара в крови и использовать другие источники энергии быстрее контрольной группы во время голодания. Это повышало вероятность их выживания в условиях голода.

«Эти исследования показывают, как фундаментальная физиология животных, разделённых сотнями миллионов лет эволюции, сохраняет центральные, общие черты, позволяя нам больше узнавать о себе, изучая их, и о них, глядя на себя», — сказал соавтор работы Роб Пейдж. — «Они раскрывают ключевые особенности физиологии медоносной пчелы, которые могут помочь нам найти решения серьёзных проблем со здоровьем пчёл во всём мире».

Количество управляемых пчелиных колоний в мире сократилось: с 5 миллионов в 1940-х годах до 2.5 миллионов сегодня. Это происходит в то время, когда глобальный спрос на продовольствие растёт для удовлетворения потребностей 7.4 миллиардов человек. Поскольку множество стрессоров негативно влияют на здоровье пчёл, новые открытия Ван могут предложить иную стратегию для решения проблемы коллапса пчелиных семей.

«Манипуляции на стадии развития могут повысить устойчивость пчёл к различным стрессорам, подобно тому, как работает иммунизация», — добавила Ван. — «Однако мы находимся в начальной точке этого нового открытия, и у нас появится множество вопросов, требующих ответов».