Jak pszczoły higieną walczą z zagładą

Od kilku co najmniej lat przez media od czasu do czasu przewija się wiadomość, że pszczoły znikają. Nie, nie odlatują, nie migrują, tylko po prostu wymierają. Pisałem o tym półtora roku temu przy okazji pracy badaczy amerykańskich, którzy sprawdzili, jak przez lata zmieniała się migracja i rozpowszechnienie 8 gatunków pszczół występujących w Ameryce. I próbowali powiązać to wymieranie – zjawisko nazwane po ang. colony collapse disorder (CCD) – z grzybiczym patogenem, Nosema bombi.

N.bombi jest jednak tylko jedną z wielu rozpatrywanych opcji: innym podejrzanym był wirus IAPV (ang. Israel acute paralysis virus), a także stosowane w rolnictwie pestycydy. Inni badacze z kolei uważają, że odpowiedzialny może być inny pasożyt: roztocze Varroa destructor, które nie tylko samo osłabia układ odpornościowy owadów, ale w dodatku może być nosicielem śmiercionośnych dla pszczół wirusów. Ostatecznej odpowiedzi na pytanie, co jest przyczyną CCD, wciąż nie znamy. Bardziej prawdopodobnym wydaje się być, że jest to jakaś kombinacja wielu czynników.

Nie jest jednak do końca tak, że pszczoły są całkiem bezbronne. Przynajmniej jeśli chodzi o obronę przez patogenami. Demonstruje to praca opublikowana dzisiaj w Genome Biology, opisująca w dużym detalu proteom pszczoły miodnej (Apis mellifera). Kanadyjscy badacze opisują w niej, jak pszczoły usuwają z kolonii chore i zaatakowane przez pasożyty larwy – zachowanie, które w sposób specyficzny zdaje się celować w infekcje wywołane przez V.destructor.

Pszczoła miodna zbierająca nektar. /źródło: wiki (domena publ.)

Naukowcy przebadali skład białkowy tkanek pochodzących od larw oraz od osobników dorosłych i sprawdzili, czy istnieje korelacje pomiędzy higieną ula (czyli usuwaniem chorych larw) a pojawiającymi się w próbkach białkami (których pod uwagę wzięto 1200).

Udało im się w ten sposób zidentyfikować w pszczelych czułkach nieznane do tej pory białko (poetycko nazwane LOC552009, a podobne do ludzkiej apolipoproteiny O), którego pojawienie się u pszczół korelowało z usuwaniem chorych osobników. Obecność kilku innych białek także była skorelowana z tymi higienicznymi zachowaniami – np. kalcyfozyny (ang. calcyphosin), o której wiadomo, że w różnych organizmach pojawia się w ścieżkach metabolicznych odpowiedzialnych za rozpoznawanie zapachu.

Z kolei w chorych larwach zwiększona była produkcja transglutaminazy – enzymu biorącego udział w procesach krzepnięcia krwi – oraz białek odpowiedzialnych za biosyntezę chityny (z której zbudowany jest owadzi pancerz) oraz za odpowiedź immunologiczną.

Wszystko to sugeruje, że broniące się przed pasożytem czy infekcją pszczoły są w stanie produkować jakieś substancje – prawdopodobnie białka – sygnalizujące pozostałym owadom, że są chore. Oraz że ten sygnał wywołuje u innych owadów obsesyjno-kompulsywną reakcję czyszczenia ula i ogólnie wzmożonego dbania o higienę. Autorzy posunęli się nawet do tego (chociaż nie bezpośrednio w publikacji), żeby zasugerować, że w przyszłości pszczelarze powinni kierować się zdolnościa pszczół do wykazywania tego typu higenicznych zachowań przy rozwijaniu swoich hodowli.

Robert Parker, M Marta Guarna, Andony P Melathopoulos, Kyung-Mee Moon, Rick White, Elizabeth Huxter, Stephen F Pernal and Leonard J Foster (2012). Correlation of proteome-wide changes with social immunity behaviors provides insight into resistance to the parasitic mite, Varroa destructor, in the honey bee (Apis mellifera) Genome Biology, 13 : 10.1186/gb-2012-13-9-r81