Урбанизация ведет к увеличению числа патогенов и инбридингу у диких пчел
Исследователи из Йоркского университета обнаружили, что дикие пчелы в городах, таких как Торонто, сталкиваются с повышенным уровнем экологического стресса по сравнению с сельскими и даже пригородными зонами. К стрессорам относятся большее количество патогенов и паразитов.
Также были выявлены изменения в микробиомах диких пчел, обитающих в плотно застроенных городских районах с фрагментированными местообитаниями. Это затрудняет пчелам доступ к источникам пищи, идеальным местам для гнездования и партнерам.
Эти экологические стрессоры, вероятно, усилятся в будущем по мере расширения городов и изменения ландшафтов, что представляет одну из крупнейших угроз для естественных экосистем диких пчел и их биоразнообразия. Ожидается, что к 2050 году две трети населения мира будет жить в городах.
«Менее связанные местообитания в плотных городских районах не только приводят к большему инбридингу и, следовательно, меньшему генетическому разнообразию, но и создают большее разнообразие патогенов, подвергая городских пчел их воздействию», — говорит автор-корреспондент, доцент Сандра Рехан.
Исследователи использовали полногеномное секвенирование 180 обычных карликовых пчел-плотников (Ceratina calcarata) для изучения популяционной генетики, метагенома и микробиома, а также влияния экологических стрессоров в районе Большого Торонто. Эти пчелы являются дикими и аборигенными, в отличие от управляемых и интродуцированных видов, таких как медоносные пчелы.
Также было обнаружено значительное влияние среды на микробиомы пчел и доступность пищевых ресурсов даже при отсутствии генетической дифференциации.
«Инфекции, вызванные паразитами и патогенами, являются основным фактором глобального сокращения популяций пчел, и урбанизация с потерей и деградацией местообитаний усугубляет эту проблему. Однако города могут помочь диким пчелам», — говорит ведущий автор, аспирантка Кэтрин Д. Чау.
Наилучшим способом связать места обитания пчел и создать условия для большего генетического разнообразия являются зеленые насаждения, кустарники и заросли. Усилия по сохранению, направленные на поддержание и создание таких соединительных коридоров, могут значительно улучшить здоровье диких пчел.
Города, в отличие от сельской местности, создают эффект «городского теплового острова» — более высокие температуры, что влияет на сроки цветения и продолжительность вегетационного периода. Это может привести к несовпадению времени цветения растений и периода активности пчел.
Увеличение числа патогенных и паразитарных инфекций в городах также можно объяснить перекрестной передачей. Концентрация пчел на определенных участках повышает вероятность заражения цветов, которые посещают инфицированные особи, что распространяет инфекцию на следующую пчелу, даже другого вида.
«Наше исследование является первым полногеномным, популяционно-геномным и метагеномным исследованием дикой одиночной пчелы в городском контексте, изучающим сложные взаимоотношения между пчелами, метагеномными взаимодействиями и плотной городской средой», — говорит Рехан.
Выявление нескольких известных патогенов пчел и растений в городах открывает путь для раннего обнаружения и мониторинга угроз городской фауне.
«Будущие исследования должны изучить связь между снижением генетического разнообразия и жизнеспособностью диких пчел в городах», — отмечает Чау.
Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.