Биологи обнаружили повышение уровня одного из компонентов феромона тревоги у медоносных пчел (Apis mellifera), больных нозематозом. Это заболевание вызывают родственники грибов — микроспоридии рода Nosema. Ученые считают, что высокий уровень этого вещества может быть опаснее, чем сама инфекция. Работа опубликована в журнале Royal Society Open Science.
Многие животные общаются с особями своего вида при помощи химических соединений — феромонов. Особенно хорошо изучены феромоны насекомых, у которых эти вещества выполняют разнообразные функции: например, половые феромоны, привлекающие особей противоположного пола; феромоны агрегации; феромоны тревоги, выделяемые при различных угрозах.
У медоносных пчел различают два феромона тревоги. Один из них секретируется мандибулярными железами и представляет собой кетон 2-гептанон. Считается, что его выделяют сторожевые пчелы для активации защитной реакции колонии при угрозе, а пчелы-фуражиры используют его для маркировки цветов, которые уже посещали. Но есть исследования, которые показывают, что это соединение выполняет другую функцию: с его помощью пчелы парализуют паразитов, таких как клещи рода Varroa, и удаляют их из улья. Второй феромон секретируется железой Кожевникова у основания жала и состоит из нескольких соединений. Пчелы выделяют этот феромон, когда жалят врага или когда их убивают, что призывает других особей к нападению.
Секреция феромонов тревоги у насекомых возможна и при других опасностях, например, при инфекции. Но о подобных случаях ученые знают не так много. Например, известно, что у поцелуйных клопов (Triatoma infestans) при заражении грибом Beauveria bassiana увеличивается уровень пропионовой кислоты, которая входит в состав феромона тревоги. Исследователи предполагают, что большое количество этого соединения заставляет клопов соблюдать «социальную дистанцию», что уменьшает передачу патогена. У медоносных пчел при заражении кишечными паразитами рода Nosema наблюдаются различные физиологические изменения, в том числе в секреции феромонов у рабочих пчел и маток. Однако при нозематозе еще не было зафиксировано изменение уровня феромонов тревоги.
Команда биологов из США и Турции под руководством Кристофера Маяка (Christopher Mayack) из Суортмор-колледжа исследовала 100 рабочих особей медоносных пчел из 30 ульев и нашла у 18 пчелиных семей нозематоз, вызванный N. ceranae. Затем ученые с помощью масс-спектрометрии идентифицировали химические соединения в каждом улье. Оказалось, что для всех зараженных ульев было характерно высокое содержание ненасыщенного спирта эйкозенола (цис-11-эйкозен-1-ол), одного из главных компонентов феромона тревоги. Действие этого вещества зависит от ситуации. Пчелы выделяют эйкозенол в составе феромона тревоги, когда на них нападают, что стимулирует агрессию либо избегание. Но пчелы используют это соединение и для привлечения других особей к местам кормления.
Авторы работы считают, что повышенная продукция эйкозенола на уровне колонии может привести к значительному изменению поведения — и это будет вредоноснее для семьи, чем сама инфекция. В предыдущих исследованиях было показано, что здоровые пчелы могут убивать особей, больных нозематозом. Но если улей инфицирован целиком, то особи с небольшой степенью заражения избегают сильно инфицированных. Авторы предполагают, что в обоих типах взаимодействия главную роль играет эйкозенол. Однако исследователи оговаривают, что, возможно, инфицированные пчелы менее чувствительны к феромонам, поэтому и выделяют их в большем количестве. Ученые пришли к выводу, что необходимо дальнейшее исследование феромонов тревоги зараженных пчел для выяснения точной роли эйкозенола.
Нозематоз — опасное заболевание, из-за которого пчелиная семья может погибнуть. Однако пчелы научились противостоять патогенам: ученые обнаружили, что в семенной жидкости трутней содержатся вещества, негативно влияющие на жизнедеятельность Nosema apis.
Семён Морозов
