Генетическое исследование выявило критическое состояние шмеля Bombus affinis
Первое масштабное генетическое исследование исчезающего вида пчёл выявило тревожные тенденции. Исследование под руководством Университета штата Колорадо, опубликованное в Journal of Insect Science, поможет в разработке мер по сохранению и восстановлению ржавого пятнистого шмеля (Bombus affinis). Этот вид, когда-то обычный в США, исчез примерно с 90% своего исторического ареала.
Ржавый пятнистый шмель стал первым видом пчёл, внесённым в федеральный список исчезающих видов США в 2017 году. Его численность резко упала с конца 1990-х годов, вероятно, из-за сочетания пестицидов, патогенов, потери и деградации среды обитания и изменения климата.
«Если эта траектория сохранится, этот вид может исчезнуть в ближайшие пару десятилетий», — заявил ведущий автор Джон Мола, эколог и доцент.
Глубокое генетическое исследование, проведённое большой командой, показало мрачные перспективы для оставшихся популяций этого важного опылителя.
Даже в местах, где шмель ещё встречается, учёные наблюдали меньше колоний, чем у стабильного вида, и высокий уровень инбридинга, угрожающего долгосрочному выживанию вида. У 15% отобранных пчёл были обнаружены признаки инбридинга — наличие так называемых диплоидных самцов. У пчёл самцы обычно гаплоидны, но при инбридинге они могут иметь два набора одинаковых хромосом и лишены генетического разнообразия.
«Когда это происходит, эти популяции фактически получают смертный приговор», — сказал Мола. — «У них, по сути, генетическая система, несовместимая с другими популяциями того же вида».
Анализ выявил три генетически различные популяции ржавого пятнистого шмеля — в Верхнем Среднем Западе, Центральном Среднем Западе и Аппалачах, — с которыми для восстановления нужно работать по-разному. Понимание дифференциации популяций критически важно для программ разведения в неволе, так как пчёлы из разных популяций могут быть генетически несовместимы или не выжить после выпуска в природу.
«Это исследование бесценно — оно помогает нам уточнить цели по здоровью колоний и показывает важность оптимизации усилий по сохранению в генетически различных областях, таких как Аппалачи», — сказала соавтор Тамара Смит, биолог Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США.
Важность опылителей и надежда на восстановление
Опылители, включая шмелей, критически важны для производства продуктов питания и поддержки многих других видов.
«В Северной Америке около 50 видов шмелей, но между ними большие различия, как между певчими птицами и ястребами», — сказал Мола. — «Они не взаимозаменяемы».
Сокращение численности ржавого пятнистого шмеля может быть предвестником вымирания других когда-то обычных видов. «К сожалению, мы смотрим на будущее, в котором около одной пятой видов шмелей в США могут оказаться под угрозой исчезновения», — добавил Мола.
Однако есть надежда. Внесение вида в список исчезающих привело к программам восстановления среды обитания и предпочитаемых им растений. «Есть хорошие примеры восстановления видов бабочек благодаря тщательному планированию охраны. То же самое применимо и к шмелям», — отметил он.
Методология и партнёры проекта
Обследование вида по всему ареалу в США потребовало обширной сети партнёров с разрешениями на сбор генетических образцов. Отбор проб включал отлов пчёл сачком, кратковременное охлаждение на льду и отрезание крошечного фрагмента ноги — достаточного для исследования, но не мешающего их жизнедеятельности.
В исследовании участвовали авторы из Университета штата Колорадо, USGS, Университета Миннесоты, Университета Висконсин-Мэдисон, Университета Огайо, Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США, Министерства сельского хозяйства США и других организаций.