Исследование социального иммунитета медоносной пчелы опубликовано в журнале ISME Communications. Группа исследователей под руководством микробиолога Кении Фернандес из Сиднейского университета и Департамента первичных отраслей Нового Южного Уэльса выяснила, как расположение отсеков улья и растения вокруг него определяют, какие микробы колония пропускает и против каких патогенов защищается сильнее.

Учёные взяли образцы из ульев 24 колоний европейской медоносной пчелы Apis mellifera на пяти пасеках в Новом Южном Уэльсе в Австралии. Они проверили антимикробные и химические свойства мёда, прополиса, воска и перги, а также состав микробов у летка, в перге, расплодных сотах и кишечнике фуражиров.

Что показал анализ отсеков улья

Микробные сообщества, антимикробная активность и химический состав менялись по отсекам улья предсказуемо, образуя градиент от внутренних тканей пчелы к открытым поверхностям. Там, где скапливалось больше патогенов, защита работала прицельнее против бактерий, а открытые материалы вроде прополиса действовали шире. Сильнее всего ульи были защищены против Paenibacillus larvae и Paenibacillus alvei, которые вызывают опасные бактериальные заболевания. Против грибковых инфекций защита оказалась слабее и менее упорядоченной.

Авторы связывают это с тем, что улей вкладывается в защиту от самых серьёзных угроз. Американский гнилец смертелен и крайне заразен для личинок и может уничтожить всю колонию. Многие грибы для пчёл не так опасны. Состав бактерий в каждом слое улья различался, хотя пчёлы постоянно приносят микробов с цветов. По мнению исследователей, это значит, что улей активно отбирает, каким микробам где осесть. Многие бактерии и грибы в материалах улья, вероятно, происходят из цветочного нектара.

Химическая защита колонии зависела от доступных цветов. Ульи ближе к природной растительности или сельхозугодьям показывали заметно разные химические защитные свойства. Мёд и прополис оказались самыми сильными антимикробными материалами: в мёде нашли пероксид водорода, в прополисе — флавоноиды растительного происхождения.

Представим улей на опушке леса. Если вокруг сохранились разнообразные цветущие растения, пчёлы собирают больше смол и нектара с полезными соединениями, и прополис с мёдом получают более сильные защитные свойства. Если же поле распахано до горизонта, материалов для защиты становится меньше, и колонии труднее сдерживать бактериальные инфекции. Это объяснение возможного механизма, а не описание проверенного эксперимента.

Исследование охватывает один вид пчёл и один регион Австралии. Связь между силой защиты и здоровьем колонии остаётся корреляционной, без доказательств причинности. Первоисточник ISME Communications (doi:10.1093/ismeco/ycag247) на момент подготовки материала был недоступен напрямую, поэтому числовые данные и статистика в доступных сообщениях не приводятся. Если вы изучаете биологию насекомых или экологию опылителей в рамках курсовой работы, может пригодиться помощь с подбором литературы по этой теме.

Схема показывает, как антимикробная защита распределяется по отсекам улья от летка к телу пчелы и как на неё влияют растения вокруг

Фото: C.T. PHAT / Pexels