Изследвания: ДНК в меда разкрива здравето на пчелите

Изследователи от гръцкия BSRC “Александър Флеминг” са оптимизирали метод за характеризиране на ДНК следи в меда, разкривайки видовете, с които пчелите взаимодействат. Резултатите от изследването са публикувани в списание “Molecular Ecology Resources”.

Тази съвместна работа, ръководена от изследователя д-р Солен Паталано, позволи да се наблюдава променливостта на диетата на пчелите през годината, да се разкрие микробиотата на пчелите по неинвазивен начин, както и да се идентифицират патогенните видове, за които те се сблъскват. Защо е важно разбирането на екологичната ниша на пчелата?

Това, което определя екологичната ниша на организма, е деликатен баланс от взаимодействия и корекции с други видове, които съществуват съвместно в същото местообитание. Опрашвайки дървета и цветя, пчелите експлоатират голям брой цъфтящи растителни видове за собствени хранителни ресурси и растеж. От друга страна, колониите на медоносните пчели също са отслабени, когато условията на околната среда благоприятстват разпространението на патогенни видове, като акари Varroa. Следователно динамиката на видовете в екологичната ниша на пчелите е неразривно свързана с типа местообитание, в което живеят пчелите и сезонните му промени.

Изправени пред нарастващото преструктуриране на земеделските площи и последиците от изменението на климата, екологичните ниши на пчелите стават все по-уязвими. По-доброто разбиране на динамиката на взаимодействията между пчелите и околните видове ще направи възможно идентифицирането на периоди и зони, изложени на риск за пчелите. “Това е изключително важно в селски и селскостопански среди, където взаимодействията на видовете влияят върху продуктивността на културите. Впечатляващо е колко много храната и оцеляването ни зависят от функционирането на малките насекоми!” коментира Анастасиос Галанис, първият автор на изследването.

Медът, уникален маркер за екологичното растително разнообразие Пчелите правят мед, като извръщат нектар и цветен прашец от цветята, които хранят, и го поставят в клетките на своя кошер, докато се изпари достатъчно вода. Чрез този процес медът влиза в контакт с различни организми и следователно съдържа ДНК от множество видове, общо наричани ДНК на околната среда (eDNA); това идва от фуражни растения, пчелни чревни бактерии и потенциални патогени на кошерите.

Сега публикуваният оптимизиран метод, наречен “директна метагеномика”, включва секвениране и пълна идентификация на ДНК фрагменти, открити в меда. Както обяснява Галанис, „Проектирането и тестването на биоинформационен тръбопровод, съобразен с метагеномичните данни на меда, ни позволява да увеличим чувствителността и специфичността; по този начин можем да бъдем доста уверени в идентифицирането на определени видове.“ В това проучване изследователите анализираха няколко проби мед от пчелин, разположен в типичен средиземноморски пейзаж. Те идентифицираха повече от 40 вида растения, които отразяват цялото ботаническо разнообразие около кошерите. „Това, което беше много поразително,“ каза д-р Паталано, „е да се види колко променливо е изобилието на eDNA в растенията през сезоните, отразявайки перфектно поведенческите адаптации за хранене, които следват цъфтежа на растенията.

Изследователите също така сравняват различните проби от мед, използвайки мелисопалинология (използвайки формата на поленовите зърна за характеризиране). Освен голямото взаимно допълване на двата анализа, проучването разкрива, че метагеномният подход разкрива и неполиническо поведение при хранене, като храненето на борова медена роса, важен хранителен ресурс за оцеляването на пчелите в началото на есента. Предотвратяване на болести и разпространение на патогени

Противно на това, което може да се мисли, екологичната ниша на пчелите се простира далеч отвъд растенията. В анализираните проби от мед изследователите разкриха още по-голям брой бактериални ДНК видове, по-голямата част от които произлизат от микроорганизми, считани за безвредни и които съставляват централния вид на пчелния микробиом. Д-р Паталано обяснява: „Като микробиома на човешките черва, микробиомът на пчелните черва е важна част от тяхното здраве. Вече знаем, че стресовите фактори на околната среда, като пестицидите, могат сериозно да увредят чревните микробни общности и да увеличат риска от болести по пчелите. Но как работи остава до голяма степен неизвестно.” С тази работа изследователите предоставят доказателства, че метагеномният подход към меда позволява изучаването на вариациите на чревната микробиома, без да се налага да се жертват пчелите.

Изследователите също са търсили наличието на ДНК от предполагаеми патогени. Те открили, че следите от eDNA на акар Varroa в меда отговарят директно на наблюдаваното замърсяване на кошера. Това е обещаващ знак, че това изследване в крайна сметка може да се използва за наблюдение и предвиждане на болести и патогени в мащабни проучвания. „В бъдеще тази работа може да има много важни последици за хората. Ако искаме да предоставяме екосистемни услуги, като опрашване на плодове и зеленчуци, като същевременно поддържаме биоразнообразието на видовете, трябва да запазим и здравето на пчелите. Предизвикателството ни е да изградим биомониторинг. стратегии за идентифициране на най-подходящите екологични ниши за всички опрашители“, заключи д-р Паталано. (ANI)

(Тази история не е редактирана от екипа на Devdiscourse и се генерира автоматично от синдикиран канал.)

.

Add Comment