Пчелам не хватает полезных бактерий из-за деятельности человека

Современное монокультурное сельское хозяйство, коммерческое лесное хозяйство и даже благонамеренные садоводы могут усложнять медоносным пчелам задачу по хранению пищи и борьбе с болезнями.

Изменения человеком ландшафта, такие как обширные площади монокультурных пастбищ для выпаса скота и хвойные леса для производства древесины, влияют на разнообразие микробиома, связанного с долгосрочными запасами пищи пчел.

Ученые изучили микробиом пчелиного хлеба (перги) — долгосрочного запаса пищи, хранящегося в улье для молодых пчел. Они обнаружили, что перга в ульях, расположенных рядом с:

• сельскохозяйственными улучшенными пастбищами (состоящими из одного сорта травы)
• хвойными лесами

имела более низкое бактериальное разнообразие, чем перга из ульев рядом с местами обитания с большим разнообразием растений, такими как лиственные леса, естественные луга и прибрежные ландшафты.

Роль разнообразного микробиома

• Пчелы используют разнообразное бактериальное сообщество для превращения свежей пыльцы в долгосрочный запас пищи.
• Им нужен ряд бактерий для борьбы с инфекционными заболеваниями.
• Бактерии также действуют как консервант для перги в ульях.
• Без разнообразного микробиома перга становится более уязвимой для плесени, что вызывает нехватку пищи в улье.

Некоторые бактерии в перге, такие как Bifidobacterium и Lactobacilli, являются теми же «полезными бактериями», что и в некоторых марках биоактивных йогуртов. Пчелы собирают различные штаммы бактерий с растений во время сбора пищи и переносят их в пергу.

«Мы показываем, что даже на небольшой географической территории существует огромная разница в микробиоме пчелиного хлеба. Это почти наверняка связано с переменным составом перги, состоящей из пыльцы разных растений», — говорит ведущий автор исследования доктор Филип Донкерсли.

«Традиционно считалось, что монокультуры вредны для опылителей из-за отсутствия непрерывности источника пищи в течение года. Однако наше исследование предполагает, что изменение землепользования может также оказывать косвенное негативное влияние на микробиоту перги».

Влияние городской среды и неродных растений

Ульи, расположенные вблизи городских ландшафтов, также демонстрировали сниженное разнообразие микробиома перги.

Садоводы, пытающиеся помочь пчелам, выращивая различные дружественные к опылителям цветы со всего мира, должны учитывать, что неродные виды могут быть не так полезны для пчел, как местные растения Великобритании.

Местные пчелы, их кормовые растения и бактерии эволюционировали вместе. Бактерии, которые пчелы собирают с неродных растений, с меньшей вероятностью будут полезны для улья.

«Снижение бактериального разнообразия в перге вблизи городской среды позволяет предположить, что увеличение количества неродных растений в садах может влиять на способность пчел получать разнообразную микробиоту. Это может быть свидетельством того, что пчелы страдают от сбора пищи с неродных растений, с которыми они не эволюционировали совместно», — отмечает доктор Донкерсли.

Методология исследования

Исследователи использовали комбинацию двух технологий — секвенирование ДНК Illumina MiSeq и электрофорез в геле с денатурирующим градиентом — для идентификации микробных сообществ почти в 500 образцах перги, взятых из 29 пчелиных ульев на северо-западе Англии.

Эти данные были сопоставлены с информацией о землепользовании из UK Land Cover Map, созданной CEH, которая предоставляет высокодетальную информацию об использовании земель.