Колонии медоносных пчел по всему миру находятся под угрозой исчезновения и виной тому множество угроз: заражения, повсеместное использование пестицидов и других химикатов, потеря среды обитания и недостаток питательных веществ. Однако самой страшной угрозой для медоносов является паразитный клещ варроа, и недавнее исследование продемонстрировало, насколько разрушительным является его воздействие на опылителей.
Клещи варроа – главная угроза пчел
На протяжении уже более полувека исследователи были уверены, что клещи варроа, как и многие другие их родичи, питаются кровью пчел. Однако новое исследование, проведенное в Университете Мэриленда, привело ученых к выводу о том, что варроа питаются органами медоносной пчелы, известными как жировые тельца. Жировые органы пчел действуют так же, как человеческая печень, однако функции печени не ограничивают действие жировых органов. Жировые тельца помогают пчелам сохранять питательные вещества и отвечают за их иммунную систему.
Исследователи, обсуждая угрозы пчелиным колониям, часто обращают внимание на три «п»: паразиты, пестициды и плохое питание. Уже немало исследований доказали, что варроа – самая большая проблема, поскольку зараженные этими клещами колонии погибают значительно быстрее. Именно поэтому исследователи решили проверить, что же именно делает клещей варроа такими эффективными убийцами.
Функции жировых телец пчел
Теперь, когда ученые пришли к выводу о том, что варроа питаются жирными тельцами пчел, а не их кровью (или гемолимфой), как предполагалось ранее, эффективность клещей становится понятной.
Потеря жировых органов ослабляет организм пчелы, замедляет вывод токсинов, снижает запасы питательных веществ и ослабляет естественную защиту организма противостоять болезням. Жирные тельца обеспечивают не только процветание, но и выживание медоносных пчел. Жировые органы в немалой степени влияют и на метаморфозы, отвечая за выделение гормонов. Кроме того, без жировых телец не было бы и воска, покрывающего экзоскелет пчел защитным слоем, удерживая влагу внутри.
Кровь или жир?
Теория о том, что клещи варроа пьют кровь медоносных пчел, появилось еще в 1960-х годах и с тех пор не оспаривалась. Однако некоторые наблюдения вынудили современных ученых подвергнуть сомнению это утверждение.
Во-первых, гемолимфа насекомого не богата питательными веществами. Чтобы расти и размножаться с такой скоростью, как варроа, клещи должны потреблять значительно больше гемолимфы, чем содержится в организме одной пчелы.
Во-вторых, экскременты клещей варроа сухие, вопреки предположениям о жидкой, кровяной диете. Наконец, строение ротовой полости варроа говорит о том, что клещи адаптированы к перевариванию мягких тканей с помощью ферментов, превращающих ткани в однородную массу.
Эксперименты с зараженными пчелами
Для того чтобы подтвердить свои предположения о том, чем же в самом деле питаются варроа, ученые провели ряд экспериментов. Первым из них было наблюдение за тем, где на телах пчел клещи выбирали себе место. Если бы место было случайным, это подтвердило бы предположение о кровяной диете. Однако оказалось, что на телах взрослых пчел варроа, в 90% случаев, выбирали брюшко – там где больше всего жировых телец. Подобную связь было трудно проигнорировать, однако ученые решили собрать больше доказательств.
Команда исследователей заморозила зараженных пчел вместе с клещами варроа, используя технику моментального замораживания с помощью жидкого азота. Используя мощные растровые электронные микроскопы, чтобы исследовать раны, нанесенные варроа, ученые получили прямое доказательство того, что клещи питались жировыми органами пчел.
Чтобы избавиться от всяческих сомнений, ученые провели дополнительный эксперимент, накормив пчел двумя видами флуоресцентной краски: водорастворимой желтой и жирорастворимой красной.
Если бы клещи питались гемолимфой пчел, ученые увидели бы ярко-желтое свечение в желудках клещей варроа. В случае, если диета паразитов состоит из жировых телец, их желудки приобрели бы красное свечение. Проверив клещей после некоторого времени, ученые обнаружили ожидаемое красное свечение, что еще раз подтвердило их гипотезу – варроа действительно питаются жировыми тельцами медоносных пчел, что делает их значительно более опасными и эффективными убийцами.
Полученные результаты помогли ученым переоценить ущерб, наносимый пчелам клещами варроа. Но главная польза исследования и полученных выводов в том, что новые знания помогут ученым улучшить способы лечения пчел и разработать более эффективные методы защиты колоний от заражения.