Новое исследование раскрывает удивительную науку о суперфуде для шмелей
Всё дело в шипах. К такому выводу пришли два новых исследования под руководством учёных из Массачусетского университета в Амхерсте. Они показали, что колючая пыльца растений семейства астровых (Asteraceae) снижает заражение шмелей распространённым паразитом на 81–94% и значительно увеличивает производство маток.
Исследования, опубликованные в Functional Ecology и Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, дают пищу для размышлений в одной из самых сложных проблем, стоящих перед биологами и экологами: как остановить массовую гибель опылителей в мире.
Насекомые-опылители вносят вклад в мировые экосистемные услуги на сумму более $200 млрд ежегодно. Однако многие из них переживают беспрецедентный спад. Одно из крупных открытий в помощи опылителям — обнаружение, что определённые виды цветов могут помочь им сопротивляться инфекциям, и что подсолнечник особенно эффективен в борьбе с распространённым патогеном Crithidia bombi, обитающим в кишечнике пчелы. Но до сих пор никто не знал, почему подсолнечник так эффективен.
Физика, а не химия
«Мы знаем, что польза для здоровья от некоторых продуктов связана с конкретными химическими веществами в них, — говорит Лора Фигероа, ведущий автор работы по пыльце. — Но некоторые продукты полезны из-за своей физической структуры».
Чтобы выяснить, как подсолнечник помогает шмелям противостоять C. bombi, команда разделила колючую внешнюю оболочку пыльцы от химических метаболитов в её ядре. Одна группа пчёл получала оболочку подсолнечника без химии, другая — пыльцу диких цветов с метаболитами подсолнечника, но без оболочек.
«Мы обнаружили, что пчёлы, которые ели колючие оболочки пыльцы подсолнечника, имели такой же ответ, как и пчёлы, питавшиеся целой пыльцой подсолнечника, и страдали на 87% меньшим уровнем заражения C. bombi», — говорит Фигероа.
Более того, пчёлы, питавшиеся пыльцой амброзии, череды, одуванчика и дурнишника — всех представителей семейства астровых с похожими колючими оболочками пыльцы — имели низкий уровень заражения, аналогичный пчёлам на подсолнечнике. Это указывает, что такие лечебные эффекты могут быть распространены в этом семействе растений.
Еда, достойная королевы
Парадоксально, но пыльца подсолнечника сама по себе не очень питательна из-за низкого содержания белка. «Бесполезно лечить простуду, если при этом морить пациента голодом», — говорит Линн Адлер, старший автор работы, изучавшей производство маток.
Один из способов оценить здоровье колонии — подсчитать количество производимых ею маток, поскольку именно они передают гены колонии следующему поколению. Матки не рождаются — их выращивают, используя пищевые ресурсы. Чем больше маток производит колония, тем выше вероятность передачи её генов.
Чтобы проверить влияние подсолнечника, команда разместила коммерческие колонии шмелей на 20 разных фермах в Западном Массачусетсе с разным количеством подсолнечника. В течение нескольких недель они измеряли уровень патогенов в кишечнике пчёл, взвешивали колонии и считали количество дочерних маток.
«Мы обнаружили, что заражение уменьшалось с увеличением количества подсолнечника, и, что, возможно, важнее, производство маток увеличивалось на 30% при каждом увеличении доступности пыльцы подсолнечника на порядок», — говорит Розмари Малфи, ведущий автор статьи.
Хотя точные причины пользы пыльцы подсолнечника для маток требуют дальнейшего изучения, Адлер отмечает: «Очень интересно показать, что подсолнечник не только снижает заболеваемость, но и положительно влияет на размножение».
Авторы подчёркивают, что это исследование не является решением проблемы «апокалипсиса насекомых». Работа проводилась на одном распространённом, не находящемся под угрозой исчезновения виде шмелей. Необходимы дальнейшие исследования влияния пыльцы астровых на другие, угрожаемые виды шмелей, а также точного механизма защиты от C. bombi. Но эти первоначальные результаты обнадёживают и указывают, что семейство подсолнечников может играть важную роль в поддержании здоровья опылителей и, в конечном счёте, наших собственных продовольственных систем.