Odporność genetyczna: jak hybrydowe pszczoły miodne z Kalifornii przeciwstawiają się pasożytom

24

Niedawne badanie ujawniło potencjalny przełom w walce o ratowanie populacji pszczół miodnych. Naukowcy odkryli, że specyficzna populacja pszczół hybrydowych w południowej Kalifornii posiada naturalną genetyczną obronę przed roztoczem Varroa destructor, pasożytem, ​​który od dawna stanowi jedno z największych zagrożeń dla zdrowia pszczół na całym świecie.

Zagrożenie: dlaczego roztocza Varroa są tak niebezpieczne

Roztocza Varroa to coś więcej niż tylko utrapienie; jest to niszczycielski pasożyt atakujący tłuste ciało pszczoły. Z biologicznego punktu widzenia tkanka tłuszczowa jest organem wielofunkcyjnym, pełniącym funkcje podobne do wątroby, trzustki i układu odpornościowego człowieka.

Żywiąc się tą tkanką, roztocza powodują reakcję łańcuchową szkód:
Supresja odporności: osłabiają zdolność pszczół do zwalczania chorób.
Upadek fizyczny: zmniejszają masę ciała i skracają życie pszczoły.
Przenoszenie wirusów: Roztocza działają jak wektory, wprowadzając śmiercionośne patogeny, takie jak wirus zdeformowanych skrzydeł i wirus ostrego paraliżu pszczół, bezpośrednio do krwioobiegu pszczół.

Przez dziesięciolecia pszczelarze w dużym stopniu polegali na zabiegach chemicznych w celu zwalczania tych inwazji. Jednakże rośnie obawa, że ​​te chemikalia mogą z czasem utracić swoją skuteczność, pozostawiając kolonie bezbronne.

Odkrycie: Naturalna odporność populacji hybrydowych

W badaniu kierowanym przez Genesis Chong-Echavez i profesora Borisa Baera z Uniwersytetu Kalifornijskiego przeanalizowano dowody pochodzące od pszczelarzy, którzy twierdzili, że pszczoły kalifornijskie wydają się przetrwać przy znacznie mniejszej interwencji chemicznej.

W latach 2019–2022 zespół obserwował 236 kolonii pszczół miodnych w południowej Kalifornii. Pszczoły te stanowią unikalną mieszankę genetyczną obejmującą linie z Europy Zachodniej, Europy Wschodniej, Bliskiego Wschodu i Afryki. Wyniki były niesamowite:

  • Niska liczba roztoczy: W koloniach prowadzonych przez rodzime królowe hybrydowe z Kalifornii było średnio 68% mniej roztoczy Varroa niż w koloniach ze standardowymi królowymi komercyjnymi.
  • Zmniejszona zależność od środków chemicznych: w przypadku takich kolonii hybrydowych ryzyko osiągnięcia krytycznego progu liczby roztoczy wymagających leczenia chemicznego było pięć razy mniejsze.

Przewaga biologiczna od urodzenia

Aby ustalić, czy ten opór jest zachowaniem wyuczonym, czy czymś głębszym, naukowcy przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne na rozwijających się larwach. Ponieważ roztocza Varroa muszą przedostać się do komórek czerwia, aby się rozmnażać, naukowcy monitorowali, jak silnie roztocza są przyciągane przez różne typy larw.

Wyniki wykazały, że larwy pszczół hybrydowych kalifornijskich były znacznie mniej przyciągane przez roztocza, zwłaszcza siódmego dnia, czyli etapu, w którym roztocza zazwyczaj próbują dokonać inwazji.

„Najbardziej zaskoczyło mnie to, że różnice były widoczne już w stadium larwalnym” – stwierdziła Chong-Echavez. „To sugeruje, że mechanizm oporności może leżeć głębiej niż tylko pewne zachowanie i może być genetycznie osadzony w samych pszczołach”.

To rozróżnienie jest krytyczne. Jeśli odporność ma charakter behawioralny, pszczoły można szkolić lub wybierać na podstawie ich działań. Jeśli jednak oporność jest genetycznie zakodowana na etapie larwalnym, otwiera to drogę do wyhodowania bardziej odpornych pszczół, które są biologicznie przygotowane do obrony od samego momentu rozwoju.

Dlaczego jest to ważne dla przyszłości

Ponieważ światowe populacje zapylaczy stoją w obliczu rosnącej presji wynikającej ze zmiany klimatu i utraty siedlisk, znalezienie zrównoważonych, niechemicznych sposobów zwalczania szkodników ma kluczowe znaczenie. Badanie to sugeruje, że „sekret” ochrony naszych kluczowych zapylaczy w rolnictwie może leżeć w różnorodności genetycznej populacji hybrydowych.

Rozumiejąc i być może wykorzystując te naturalne mechanizmy obronne, naukowcy i pszczelarze mogą zmniejszyć zależność przemysłu od środków chemicznych i stworzyć silniejsze, bardziej samowystarczalne rodziny pszczół miodnych.