Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне совместно с коллегами из Вашингтонского колледжа и Макмастерского университета предположили, что ключ к сохранению здоровья пчел может находится в частицах пыльцы, в так называемых эндофитах. Исследование было опубликовано в Frontiers in Microbiology.
Исследование: как скрытые в пыльце бактерии защищают пчел от болезней
Существует более 30 видов паразитов, которых опасаются пчелы. Специалисты постоянно ищут способ, как обезопасить насекомых. И ученые нашли такой. Оказалось, что спасение всегда было под носом пчел — в пыльце.
Freepik
Кто такие эндофиты
Эндофиты — это малюсенькие бактерии и грибки, которые живут внутри тканей растений — в стеблях, листьях и в самой пыльце. Они находятся с растением в симбиозе, во взаимовыгодном сотрудничестве.
Ученые сделали такое предположение на основании логической цепочки: растению выгодно, чтобы его опыляли, а пчелы — их основной «рабочий». Следовательно, цветкок и эндофиты должны быть заинтересованы, чтобы насекомые были живы и здоровы.
Верна ли гипотеза
Чтобы выяснить, верно ли предположение, ученые собрали образцы пыльцы с десяти видов местных растений в одном природном заповеднике. Параллельно они взяли образцы из улья медоносных пчел, расположенного неподалеку.
Исследователи сосредоточились на конкретной группе бактерий — актинобактериях. Именно они подарили человечеству две трети всех известных нам антибиотиков. Из собранной пыльцы специалистам удалось выделить 16 штаммов актинобактерий с растений и 18 из улья.
С помощью сложного анализа ДНК ученые установили, что это были одни и те же, или близкородственные, виды бактерий. Большинство из них (72%) принадлежали к стрептомицетам — полезным веществам, которые мы используем в медицине как антибиотики и противогрибковые препараты.
Лечат ли эти бактерии пчел
Для того, чтобы доказать, что эти бактерии помогают пчелам, исследователи устроили «поединки» в лабораторных чашках Петри. Они взяли выделенные штаммы стрептомицетов и поселили их рядом, например, с плесенью Aspergillus niger, которая вызывает у пчел каменный расплод — опасную болезнь, поражающую личинки.
Ученые увидели, что практически все стрептомицеты успешно подавляли плесень. Многие штаммы также показали активность против бактериальных патогенов пчел, таких как Paenibacillus larvae и Serratia marcescens.
Эти же бактерии оказались эффективны против трех распространенных возбудителей болезней сельскохозяйственных растений.
Исследователи предполагают, что пчелы, сами того не зная, при опылении забирают с собой в улей и стрептомицетов. Там бактерии поселяются в пыльцевых запасах и начинают защищать колонию от болезней.
Более того, анализ ДНК подтвердил, что найденные стрептомицеты именно эндофиты. В их геноме нашлись гены, которые позволяют им жить внутри растений, вырабатывать для них гормоны роста и помогать добывать питательные вещества из почвы.