Геномы шмелей проливают свет на угрозы для опылителей

Впервые опубликованы полные геномные последовательности двух видов шмелей в открытом журнале Genome Biology. Они дают представление о генетической основе и эволюции важных аспектов биологии шмелей — от социального образа жизни до устойчивости к химикатам и болезням. Эти данные могут помочь понять угрозы для благополучия пчел и предотвратить дальнейшее сокращение численности этих ключевых опылителей.

Сопутствующее исследование эволюции иммунных генов у пчел показывает, что их количество остается постоянным независимо от степени социальности, что ранее считалось влияющим фактором. Это говорит о том, что базовая организация иммунитета пчел предшествовала эволюции социальности.

Международная команда ученых секвенировала и проанализировала геномы европейского земляного шмеля (Bombus terrestris) и североамериканского обыкновенного восточного шмеля (Bombus impatiens). Это начало новой эры в исследованиях, так как эти геномы позволят проводить высокопроизводительные функциональные исследования для углубления знаний об этих важных насекомых и их сохранения.

Используя особей из Тургау (Швейцария) и Мичигана (США), исследователи сосредоточились на сходствах и различиях между видами, чтобы понять их базовую биологию и выявить возможные причины уязвимости к таким угрозам, как пестициды и болезни.

Шмели, в отличие от медоносных пчел, живут колониями в сотни, а не тысячи особей и демонстрируют менее сложное социальное поведение. На шкале социальной организации большинство шмелей занимают промежуточное положение между одиночными пчелами и высокосоциальными медоносными пчелами.

Ограниченный репертуар иммунных генов у медоносных пчел ранее объяснялся следствием социальности. Несмотря на высокий риск заболеваний в плотных колониях, считалось, что у них меньше иммунных генов из-за наличия социальных защитных механизмов (груминг, санитарное поведение). Однако у шмелей обнаружено аналогично сниженное количество иммунных генов, как и у высокосоциальной медоносной пчелы (Apis mellifera) и одиночной пчелы-листореза (Megachile rotundata).

Это сходство предполагает, что иммунная система пчел оставалась в основном неизменной с момента, предшествующего возникновению социальности. Авторы предполагают, что такое упрощение иммунитета могло даже способствовать развитию сложной социальной жизни. При этом обнаружены различные признаки отбора в разных линиях пчел, указывающие на давление со стороны разных паразитов в прошлом.

Подробный анализ архитектуры иммунной системы и эволюции этих ключевых опылителей крайне важен в свете угроз, с которыми они сталкиваются. Это, наряду с более широким анализом геномов шмелей, не только углубит понимание их биологии, но и поможет в сохранении этих важных насекомых.