Личинки безжальных пчёл зависят от сложного грибного сообщества
Исследование, опубликованное в PLOS ONE, показывает, что личинки бразильской безжальной пчелы Scaptotrigona depilis для завершения развития и достижения взрослой стадии зависят от взаимодействия трёх различных видов грибов.
В предыдущей работе группа под руководством Моники Талларико Пупо (Университет Сан-Паулу) и Джона Кларди (Гарвардская медицинская школа) обнаружила, что нити гриба Zygosaccharomyces sp. в расплодных ячейках служат пищей для пчёл на начальной стадии развития. Этот симбионт поставляет личинкам соединения — предшественники гормона окукливания, необходимого для завершения метаморфоза.
Теперь учёные выявили, что в расплодных ячейках также присутствуют нити двух других грибов: Candida sp. и Monascus ruber. In vitro анализ показал, что соединения, производимые последними двумя видами, взаимодействуют с первым и модулируют его рост. Таким образом, все три гриба взаимодействуют, способствуя развитию личинок.
«Новые данные демонстрируют, что взаимодействия между этими социальными насекомыми и их микробиотой гораздо сложнее, чем мы можем представить. Это предостережение против бездумного использования пестицидов в сельском хозяйстве, поскольку многие из них летальны для грибов. Они могут не влиять на пчёл напрямую, но способны навредить микроорганизмам, необходимым пчёлам для выживания», — отметила Моника Пупо.
Изучение взаимодействия
В 2015 году исследовательская группа под руководством Кристиано Менезеса (EMBRAPA) показала, что S. depilis выращивает гриб для питания внутри своих колоний.
В ходе Ph.D. исследования Камилы Ракель Палудо (руководитель — Моника Пупо, финансирование FAPESP) был идентифицирован вид гриба (Zygosaccharomyces sp.) и обнаружена его ключевая роль в метаморфозе личинок (результаты опубликованы в 2018 в Scientific Reports). Тогда же была обнаружена присутствие других видов грибов в ячейках. Одинаковые три вида грибов были найдены во всех проанализированных колониях S. depilis, что указывает на их важность.
Исследователи изолировали микроорганизмы и поместили их попарно в чашки Петри для изучения взаимодействий:
- При совместном культивировании Candida sp. и M. ruber последний полностью изменил форму и стал оранжевым, а рост Candida был подавлен.
- Анализ оранжевого пигмента, выделенного M. ruber в присутствии Candida, выявил активное соединение монаскин.
- При совместном культивировании M. ruber с Zygosaccharomyces sp. производился ловастатин (используется в препаратах для снижения холестерина), который подавлял рост последнего.
- Рост Zygosaccharomyces sp., напротив, стимулировался в присутствии Candida, которая выделяла в среду этанол и другие летучие органические соединения.
Эти результаты указывают на важность взаимодействия трёх грибов для выживания пчёл. В настоящее время магистрантка Габриэла Тонинато де Паула (стипендия FAPESP) изучает другие виды безжальных пчёл и также обнаруживает симбиотические отношения с грибами.