Монокультурное земледелие может вредить пчелам, показало исследование
Массово цветущие поля монокультур, как выяснили исследователи из Университета Орегона на примере подсолнечных ферм, не снижают микробное разнообразие в кишечнике пчел, но усиливают распространение инфекционных паразитов.
Результаты показывают, что коммерческое сельское хозяйство, в котором в настоящее время доминируют фермы, выращивающие один тип культуры, потенциально может навредить здоровью пчел. Установка полос разнообразной растительности вдоль посевов может служить альтернативным ресурсом, защищающим опылителей от инфекционных заболеваний.
Когда пчела посещает цветок, происходит одновременно и пиршество, и выделение. Через пищу и отходы пчелы могут обмениваться микробами и потенциально изменять свой кишечный микробиом — богатую внутреннюю экосистему, критически важную для поддержания пищеварительного и общего здоровья.
Массово цветущие поля одной культуры, такие как подсолнечник, богаты нектаром, что привлекает огромное количество опылителей и, следовательно, увеличивает шансы передачи микробов. Исследователи предполагали, что это может перестроить и унифицировать жизненно важное микробное разнообразие внутри пчел.
Вопреки ожиданиям, пчелы, посещающие монокультуры, не теряли этого разнообразия, заявила Лорен Понизио, доцент кафедры биологии.
«Это обнадеживающая история для пчел, живущих в этих промышленных сельскохозяйственных системах, потому что они, похоже, все еще могут получать необходимые им микробы из разных мест. Они не теряют все свое разнообразие из-за массово цветущих культур».
В исследовании, описанном в статье, опубликованной 27 февраля в журнале Molecular Ecology, ученые посетили поля подсолнечника в округе Йоло в Северной Калифорнии.
Эти массово цветущие подсолнечные фермы привлекают все виды пчел во время своего обширного синхронизированного цветения и могут служить центром не только для пыльцы и нектара, но и для отходов, полезных микробов и паразитов. По словам исследователей, распространение болезней является одним из основных факторов сокращения популяции насекомых-опылителей.
В отличие от десятилетий исследований микробиома кишечника человека, кишечник пчел ранее практически не изучался.
Чтобы подтвердить, являются ли цветы центрами передачи бактерий, исследователи аккуратно стерли цветочную пыльцу, собранную на ногах пчел, и проанализировали ее вместе с их кишечным микробиомом, чтобы найти корреляции.
Результаты показали, что виды цветов, которые посещали пчелы, умеренно предсказывали типы микробов, которые они несли в кишечнике, что свидетельствует о передаче через цветы. Исследователи задались вопросом, вызовет ли этот сбор бактерий значительное изменение общего состава кишечника пчел. Гипотеза состояла в том, что если большинство пчел посещают один и тот же монокультурный ресурс (в данном случае подсолнечник), они могут передавать и обмениваться одними и теми же бактериями, что приведет к гомогенизации и снижению разнообразия их микробиомов.
К их удивлению, микробиомы оставались очень разнообразными. Понизио заявила, что это говорит о наличии у насекомых барьеров, например, процесса фильтрации в кишечнике, для предотвращения значительных изменений в их бактериальном составе.
Поскольку цветы не были основными факторами бактериальной вариативности у пчел, исследование указывает на необходимость идентификации других источников микробов.
Хотя монокультура подсолнечника в целом не оказала значительного влияния на микробиомы пчел, дополнительные исследования команды показали, что она усиливает распространенность и передачу определенных известных инфекционных паразитов. Однако этот эффект ослабевал, если поблизости было больше разнообразных цветов.
Неизвестно, усиливают ли все массово цветущие культуры паразитизм, но установка полос разнообразной растительности (живых изгородей) может поддерживать пчел как альтернативный ресурс и защищать от инфекции.
«Так же, как нам нужно работать над сохранением мест обитания пчел, — сказала Понизио, — нам также нужно работать над сохранением сред, обитающих внутри пчел».