Инбридинг и болезни — факторы сокращения численности желтополосого шмеля

Секвенирование генома желтополосого шмеля (Bombus terricola) позволило исследователям из Йоркского университета предположить, что инбридинг и болезни, вероятно, являются причинами их быстрого сокращения в Северной Америке.

Это, вероятно, первый случай секвенирования генома исчезающего вида шмелей. Анализ выявил неожиданные факторы упадка популяции.

Генетические признаки упадка

Исследование показало, что шмели подвергаются инбридингу, а их гены иммунной системы находятся под действием отбора. Это указывает на болезнь как вероятную причину стресса для популяции.

Желтополосый шмель внесён в обновлённый Красный список Международного союза охраны природы (МСОП) как вид, уязвимый к исчезновению. Его численность сократилась примерно до 10% от прежней. В Южном Онтарио и центральном Квебеке шмели становятся более инбредными.

Последствия инбридинга

Инбридинг создаёт порочный круг: по мере сокращения популяции избегать близкородственного скрещивания становится труднее, что ускоряет упадок. У инбредных шмелей самцы могут становиться бесплодными, а при спаривании с маткой либо не дают потомства, либо производят стерильных самцов вместо рабочих особей. Это сокращает количество рабочих пчёл, необходимых для поддержания колонии.

Роль болезней

Сильный отбор по генам иммунной системы — признак того, что причиной сокращения численности может быть болезнь. Исследователи полагают, что источником заболевания являются управляемые (коммерческие) шмели, используемые в теплицах для опыления культур (например, томатов и сладкого перца). Эти шмели, как правило, имеют больше патогенов и, вылетая из теплиц за нектаром, могут распространять болезни через посещаемые цветы.

Значение исследования

Это исследование даёт новый инструмент для понимания причин сокращения численности шмелей, особенно когда наблюдение за редкими видами (такими как почти исчезнувший в Канаде ржавый пятнистый шмель) в дикой природе крайне затруднено. Генетические данные подтверждают гипотезы, построенные на наблюдениях за ландшафтом.

Из 46 видов шмелей Северной Америки каждый четвёртый находится под угрозой исчезновения.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Genetics.