Микробиом кишечника — ключ к опознанию пчёл
Новое исследование Вашингтонского университета в Сент-Луисе показывает, что медоносные пчёлы полагаются на химические сигналы, связанные с их общими кишечными микробными сообществами, а не на генетическое родство, чтобы идентифицировать членов своей колонии.
Как пчёлы узнают друг друга
Пчёлы распознают и реагируют на химические сигналы от других пчёл, которые они обнаруживают по кожным соединениям, известным как кутикулярные углеводороды (CHC). Это исследование определило, что конкретный профиль CHC пчелы зависит от её микробиома — бактерий, составляющих её кишечное микробное сообщество, — а не является чем-то врождённым или генетическим для самой пчелы.
"Разные колонии действительно имеют специфичные для колонии микробиомы", — сказала Кассондра Л. Вернье, первый автор исследования.
Роль микробиома в коммуникации
Для медоносных пчёл микробиом играет критическую роль в определении строго регулируемых химических сигналов для членства в группе. Пчёлы приобретают полный микробиом не изолированно, а в результате взаимодействия с другими пчёлами.
Экспериментальные доказательства
- Исследователи установили, что пчёлы-фуражиры из разных колоний имеют разные кишечные микробные сообщества и профили CHC.
- В экспериментах по межульевому воспитанию группы только что вылупившихся пчёл выращивали либо в своих собственных, либо в неродственных колониях. Шесть из 14 микробных таксонов, значительно различавшихся между группами, были схожи у пчёл, которые делили одну и ту же среду улья во время роста — независимо от фактического генетического родства.
- Учёные могли манипулировать микробиомом пчёл-сестёр, скармливая новорождённым пчёлам разные микробы. У них развивались не только разные кишечные микробные сообщества, но и разные профили CHC. "Они стали неузнаваемы для своих сестёр", — отметила Вернье.
Почему это важно
Способность распознавать сородичей жизненно важна для защиты улья от пчёл-грабителей, которые могут украсть мёд и обречь колонию на голод. Это исследование показывает, что микробиом задействован в базовой социальной биологии медоносных пчёл и функционировании колонии как целого.
"Их способность сказать «ты принадлежишь к этой группе» в основном зависит от получения правильных бактерий в нужное время. В противном случае они слепы к этому", — заключил профессор биологии Иехуда Бен-Шахар, соответствующий автор исследования, опубликованного 14 октября в Science Advances.