Znajdź zawartość

Naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew opisali na łamach Philosophical Transactions of The Royal Society B, w jaki sposób trzmiele aktywują lecznicze właściwości nektarów roślinnych. W badaniach, którymi kierowała doktor Hauke Koch, pomagał im profesor Mark Brow z Royal Holloway, University of London. Naukowcy zebrali nektar oraz pyłek z lipy i chruściny jagodnej by sprawdzić, jak znajdujące się w nich związki są przetwarzane przez trzmiele. Odkryli, że dwa związki występujące w nektarach tych gatunków są aktywowane w przewodzie pokarmowym owadów. Głównym celem badań było stwierdzenie, w jaki sposób nektar i zawarte w nim związki chronią trzmiele przed rozpowszechnionym pasożytem układu pokarmowego, pierwotniakiem Crithidia bombi. Mają nadzieję, że to, czego się dowiedzą, uda się wykorzystać w działaniach mających na celu ochronę zapylaczy. Zapylanie roślin to jedna z najważniejszych ról, jakie mają do spełnienia owady. Tymczasem liczba owadów spada, a przyczyniają się do tego m.in. choroby pasożytnicze. Poważnym problemem są tutaj pasożyty pszczoły miodnej. Ludzie, przewożący pszczoły na duże odległości, przenoszą bowiem wraz z nimi pasożyty, które w ten sposób trafiają do nowego środowiska. I mogą przejść z pszczół miodnych na gatunki dzikie. Sytuację dodatkowo pogarsza powszechne stosowanie środków chemicznych w rolnictwie. Środki te negatywnie wpływają m.in. na zdrowie układu pokarmowego zapylaczy, osłabiając ich mikrobiom, co ułatwia zadanie pasożytom. Naukowców szczególnie interesuje C. bombi, gdyż coraz więcej dowodów wskazuje na to, że ten szeroko rozpowszechniony pasożyt niekorzystnie wpływa na przetrwanie i rozwój kolonii trzmieli. Zapylacze mają bardzo zróżnicowany mikrobiom przewodu pokarmowego oraz środowisko gniazdowania. Mikroorganizmy mogą odgrywać olbrzymią rolę w utrzymaniu zdrowia zapylaczy, chroniąc ich przed chorobami i dostarczając składników odżywczych. Im lepiej zrozumiemy znaczenie poszczególnych mikroorganizmów wchodzących w skład mikrobiomu, tym lepiej będziemy mogli pomóc zapylaczom. Na przykład kolonie pszczoły miodnej czy trzmieli mogą być wspierane za pomocą probiotyków, a dzikie kolonie można wspierać zakazując stosowania pestycydów, które mają negatywny wpływ na ich mikrobiom oraz poprzez zapewnianie im dostępu do roślin, których nektar czy pyłek zapewniają zdrowie mikrobiomu, mówi doktor Koch. Naukowcy najpierw wzięli na warsztat pyłek i nektar z chruściny jagodnej. Okazało się, że zawarty w nich związek chroni trzmiele przed infekcją C. bombi, ale tylko po tym, jak wejdą w kontakt z ich mikrobiomem. Sam proces trawienny prowadzi bowiem do jego dezaktywacji. Uczeni odkryli również, że i w nektarze lipy znajduje się pożyteczny związek. Jednak ten związek jest aktywowany nie przez mikrobiom, ale przez same procesy trawienne. Od dziesięcioleci zbieramy kolejne dowody pokazujące, że działania człowieka, takie jak nadmierne używanie pestycydów, zmiany klimatyczne, coraz bardziej intensywne rolnictwo negatywnie wpływają na zdrowie zapylaczy i przyczyniają się do spadku ich liczby. Musimy teraz poszukać rozwiązań, pozwalających na utrzymanie zróżnicowanych i zdrowych populacji zapylaczy i innych owadów. Wiele z takich rozwiązań jesteśmy w stanie znaleźć tylko wówczas, gdy lepiej zrozumiemy procesy wpływające na zdrowie owadów, dodaje profesor Phil Stevenson z Ogrodów w Kew. « powrót do artykułu

Pszczoły zabezpieczają ule przed skażeniem pestycydami. Zapieczętowują propolisem komórki wypełnione zanieczyszczonym chemicznie pyłkiem. Jeff Pettis, entomolog z amerykańskiego Departamentu Rolnictwa, opowiada, że pyłek z zalepionych komórek zawiera o wiele więcej pestycydów i innych groźnych dla zdrowia związków niż wykorzystywana do karmienia larw zawartość sąsiednich spiżarni. To nowe odkrycie, w dodatku bardzo uderzające. Sugeruje, że pszczoły wyczuwają pestycydy i dosłownie je zapieczętowują. Normalnie tego nie robią. Wszystko wskazuje jednak na to, że pomysłowy zabieg, niestety, nie pomaga. Zapieczętowanie występuje w wielu ulach, które następnie obumierają. Obecność zaklejonych komórek to najważniejszy pojedynczy prognostyk śmierci kolonii. Mamy do czynienia z mechanizmem obronnym, który zawiódł. Pettis uważa, że przystępując do opieczętowywania, takie roje już znajdują się w trudnej sytuacji, a pestycydy stanowią tylko jedną z wielu powiązanych przyczyn poniesionej porażki. Wśród potencjalnych winowajców wymienia się, m.in.: choroby, ułatwiającą ich rozprzestrzenianie globalizację, skażenie środowiska oraz intensywną uprawę roli i związaną z tym utratę habitatów (pszczoły muszą zrezygnować z wielu źródeł pokarmu na rzecz jednego, mniej zasobnego w składniki odżywcze). Poza pestycydami przyniesionymi z zewnątrz, pszczoły odcinają w zamkniętych komórkach substancje stosowane do walki z ich pasożytami, np. wywołującymi warrozę Varroa destructor. Pettis tłumaczy, że co prawda tego typu preparaty usuwają szkodniki, ale wpływają też niekorzystnie na same pszczoły. Dlatego dbając o ul, należy jak w wielu innych przypadkach pamiętać o złotym środku. Amerykanin podkreśla, że pestycydy stanowią problem, ale nie są na pewno problemem wiodącym. Niektóre mogą nawet polepszyć byt pszczół. Przez lata owady te unikały okolic plantacji bawełny, ponieważ stosowano tam wiele chemikaliów. W ciągu 5 ubiegłych lat się to jednak zmieniło, ponieważ zastąpiono je tzw. pestycydami systemowymi. Zjawisko pieczętowania opisano po raz pierwszy przed 2 laty w piśmie Journal of Invertebrate Pathology (jednym z autorów opracowania był właśnie Jeff Pettis). Od tego czasu intensywnie je badano, wciąż uzyskując podobne rezultaty. Pettis wyjaśnia, że pszczoły zbieraczki nie wykrywają wysokiego poziomu pestycydów w pyłku. Wydaje się więc, że przechodzi on jakieś zmiany w trakcie przechowywania i reagują na nie dopiero robotnice. Entomolog podejrzewa, że brak aktywności mikrobiologicznej, w porównaniu do mniej zanieczyszczonego pyłku, działa jak wyzwalacz. Potwierdzeniem, że skażony pyłek jest tylko jednym z wielu czynników wpływających na sytuację pszczół, może być fakt, że gdy larwy i dorosłe owady karmiono zapasami z zapieczętowanych komórek, nic im się nie działo. Pettis odwiedził ostatnio Wielką Brytanię i rozmawiał na temat masowego ginięcia pszczół z tutejszymi entomologami.

U 11 gatunków dzikich zapylaczy w USA wykryto wirusy, które dziesiątkują hodowlane pszczoły. Wszystko wskazuje na to, że do zarażenia doszło za pośrednictwem pyłku. U większości tych owadów nie odnotowano wcześniej obecności pszczelich wirusów. Wyniki najnowszego studium zespołu Diany Cox-Foster z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii ukazały się w PLoS ONE. Pani entomolog podkreśla, że w świetle uzyskanych danych nie można, niestety, wierzyć, że wirusowe choroby hodowlanych pszczół miodnych ograniczą się tylko do nich. Naukowcy poszukiwali pięciu wirusów w organizmach owadów zapylających i w pyłku z roślin z okolic pasiek w Pensylwanii, Illinois i stanie Nowy Jork. Okazało się, że izraelski wirus ostrego paraliżu (IAPV) występował u dzikich owadów w pobliżu uli z zarażonymi pszczołami, nie było go zaś, gdy pasieka pozostawała wolna od wirusa. Wirusy to, wg Cox-Foster, jedna z możliwych przyczyn zespołu masowego ginięcia pszczoły miodnej. Co wirusy robią dzikim zapylaczom? Na razie nie wiadomo, ale najprawdopodobniej z ich powodu zmniejsza się np. liczebność trzmieli. Co ważne, naukowcy wykryli wirus zdeformowanych skrzydeł (ang. deformed-wing virus, DWV), który jest wirusem RNA odkrytym w latach 80. XX w. w Japonii, a obecnie występującym na całym świecie, oraz wirus choroby woreczkowej czerwia (ang. sacbrood virus, SBV) w pyłku transportowanym przez niezarażone pszczoły. Stąd pomysł, że źródłem patogenów, czyli tzw. wektorem, jest właśnie nektar. Wirusy mogą się w nim bowiem znajdować i być z niego przenoszone.

Autorzy najnowszego studium dotyczącego wyboru pokarmu u pszczół zidentyfikowali gen, który odpowiada za podejmowanie decyzji o przyniesieniu do kolonii białek (pyłku) lub węglowodanów (nektaru). Kontrolując gen kodujący substrat receptora insuliny (ang. Insulin Receptor Substrate), akademicy z Uniwersytetu Stanowego Arizony i Norweskiego Uniwersytetu Nauk o Życiu stworzyli owady, które gustowały w węglowodanach i białkach albo wyłącznie w proteinach. Sygnały insulinowe pochodzące ze zgromadzonych głównie w odwłoku pszczelich komórek tłuszczowych pozwalały stwierdzić, czy owady będą żerować na pyłku, czy na nektarze. Zmniejszając aktywność genu IRS, naukowcy powodowali, że zwierzęta decydowały się głównie na pyłek. Tym samym udało się wykazać, że gen, który wpływa na absorpcję cukru przez komórki, reguluje nie tylko sposób pozyskiwania energii ze składników odżywczych, ale także preferencje dot. tego, na jaki pokarm zdecydować się w pierwszym rzędzie. Zespół Gro Amdama ustalił, że obniżenie aktywności IRS w adipocytach i tak zmieniało zachowanie pszczół, mimo iż odpowiedni gen w mózgu funkcjonował normalnie. Oznacza to, że gen skłania komórkę tłuszczową do wysłania chemicznego sygnału, który sugeruje mózgowi, jakiego rodzaju pokarmu należy szukać. W zwykłych okolicznościach pszczoły zbierają i potrzebny do wykarmienia larw pyłek, i nektar – materiał wyjściowy do produkcji miodu. Badacze wyhodowali w laboratorium owady z wysokim bądź niskim zapotrzebowaniem na pyłek. W ten sposób zademonstrowali, że w porównaniu do owadów kontrolnych, u osobników z zamiłowaniem do pyłku występowała słabsza aktywność IRS. Biolodzy posłużyli się też techniką zwaną interferencją RNA (RNAi, ang. RNA interference). By wyciszyć ekspresję genów z cienkiej warstewki tłuszczu wyściełającej jamę brzuszną, do odwłoków pszczół wstrzyknięto kwas rybonukleinowy. Następnie porównano zachowania pszczół ze zmniejszoną tą metodą aktywnością IRS i owady, którym wykonano zastrzyk placebo. Jako grupa Apis mellifera otrzymujące hamujące gen zastrzyki zebrały więcej pyłku niż zwierzęta kontrolne. Zespół wykazał, że owady z zaburzoną sygnalizacją insulinową lubią cukier tak samo, jak pszczoły z prawidłową sygnalizacją (mają podobną wrażliwość na sacharozę). Ponieważ towarzyszy temu prawidłowa aktywność IRS w mózgu, oznacza to, że tajemnica zmiany zachowania kryje się w komunikacie wysyłanym przez adipocyty do mózgu. W ten oto sposób Amerykanie i Norwegowie wpadli na trop nowej ścieżki molekularnej. Choć badania prowadzono na owadach, uzyskane wyniki są bardzo cenne dla ludzi, ponieważ pewne nawyki żywieniowe prowadzą do rozmaitych zaburzeń metabolicznym, w tym cukrzycy i otyłości.

Nektar przyciąga zapylające kwiaty zwierzęta, m.in. motyle czy kolibry, swoją słodyczą. By cały proceder opłacał się roślinie, nie mogą one jednak zostawać zbyt długo. Gdyby przy jednym podejściu został wypity cały nektar, nie zostałoby nic dla kolejnych gości. W ten sposób zmniejszyłyby się szanse na rozpowszechnienie swojego pyłku. Cały problem polega na tym, by zachęcić jak największą liczbę zapylaczy, oferując im możliwie najmniejszą ilość nektaru — wyjaśnia Ian Baldwin z Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Jenie. Baldwin i Danny Kessler przypuszczali, że roślina wykorzystuje specjalny trik: do słodyczy nektaru dodaje nieco goryczy i stara się osiągnąć swoistą równowagę smaków. Chcąc to sprawdzić, do kwiatów spokrewnionego z tytoniem Nicotiana attenuata wprowadzili dodatkową dawkę nikotyny, będącej naturalnym nektarowym odstraszaczem. Okazało się, że dzięki temu zwierzęta znacznie skróciły swoje wizyty i w ciągu godziny na kwiatach lądowało dwa razy więcej zapylaczy. Wymiana pyłku znacznie się nasiliła (The Plant Journal). Następnie Niemcy zajęli się hodowlą roślin niezawierających nikotyny. W ciągu nocy "traciły" one do 70% więcej nektaru niż zwykłe osobniki. Oznacza to, że słodki nektar jest niezwykle nęcący dla zapylaczy.