Медоносные пчёлы не едят чистые споры грибов, но могут смешивать их с пыльцой, получая больше питательных веществ.
В некоторых случаях было замечено, что медоносные пчёлы собирают споры вредоносных для растений грибов непосредственно с поверхности растений. Среди таких грибов — ржавчинные грибы родов Melampsora, Uromyces и Zaghouania, мучнистая роса рода Podosphaera и другие грибы рода Cladosporium.
Цель такого поведения пчёл неизвестна, но чаще всего его можно наблюдать в конце лета, когда не хватает цветочных ресурсов.
Авторы отмечают, что медоносные пчёлы не употребляют чистые споры грибов (Пэриш и др., 2020a; Шмидт и др., 1987), но могут смешивать их с пищей, получая больше питательных веществ, чем от одной только пыльцы (Пэриш и др., 2020).
Многие патогены растений поражают растения и образуют споры грибов, которые выглядят как пыльца. Хотя многие виды пчёл посещают (собирают?) такую "псевдо пыльцу", неизвестно, проглатывают ли они эти споры.
Хотя существует множество документов, подтверждающих связь пчёл с грибами, обнаружение грибов не обязательно означает, что они играют ключевую роль в жизни пчёл и, что пчёлы целенаправленно их собирают.
Тем не менее, результаты некоторых исследований показывают, что присутствие, количество и вид грибов могут косвенно или напрямую влиять на поведение, развитие, здоровье и выживаемость пчёл.
Пожалуй, наибольшее количество исследований взаимодействия пчёл и грибов посвящено изучению влияния грибов на предпочтения пчёл в поиске пищи или на их поведение при сборе нектара. Во многих исследованиях грибы (чаще всего дрожжи) наносили на цветы или искусственный нектар, и измеряли частоту посещения пчёлами цветков, сбора пыльцы или нектара, а также опыления.
В большинстве исследований изучалась реакция шмелей (B. impatiens, B. terrestris, B. vosnesenskii и B. friseanus). Во всех исследованиях, кроме одного, цветы или нектар с дрожжами привлекали шмелей и они ели нектар чаще, чем нектар без дрожжей или бактерий (Herrera et al. 2013, Schaeffer and Irwin 2014, Schaeffer et al. 2017a, 2019, Yang et al. 2019).
Медоносные пчёлы, в отличие от шмелей, не любят нектар с дрожжами и даже реже посещают цветы с таким нектаром (Кеван и др. 1987, Риринг и др. 2018, 2020, 2021, Кроули-Галл и др. 2022, Шеффер и др. 2022).
До конца неизвестно, как шмели и пчёлы реагируют на цветы, поражённые грибами. Но есть предположение, что летучие вещества, которые выделяют дрожжи, могут служить сигналом о том, где есть нектар, и привлекать насекомых, в том числе и других, таких как журчалки и осы.
Возможно, разные виды пчёл используют эти сигналы по-разному, когда ищут еду. Также непонятно, помогают ли эти сигналы пчёлам находить еду или дрожжи сами по себе полезны.
Взаимовыгодное сотрудничество между пчёлами и грибами?
Грибы — это не просто показатель наличия ресурсов. Они могут влиять на жизнь отдельных пчёл и целых пчелиных семей. Но это зависит от вида грибов и пчёл.
Инактивированные дрожжи, чаще всего Saccharomyces cerevisiae, часто добавляют в искусственные пищевые добавки для пчёл. Считают, что они способствуют более быстрому росту по сравнению с натуральной пыльцой. Однако, не все исследования это подтверждают.
Например,
В исследовании 2022 года было показано, что дрожжевая подкормка помогает снизить заражение Ноземой и повышает выживаемость пчёл (Škerl и Gajger 2022).
Потребление нектара с дрожжами Starmerella sorbosivorans, Zygosaccharomyces rouxii и Debaroymyces hansenii повышает выживаемость рабочих особей и количество потомства у восточного шмеля Bombus impatiens (Rutkowski и др. 2022).
У земляных шмелей (Bombus terrestris) грибки M. gruessii и W. bombiphila повышают темпы развития колонии и количество потомства (Pozo и др. 2019).
А вот в исследовании 2019 года было показано, что колонизация некоторыми дрожжевыми грибами снижает успешность зимовки матки. Это говорит о затратах на содержание симбионтов (этих самых грибов) (Pozo и др. 2019).
Наиболее убедительные доказательства взаимовыгодного сотрудничества между пчёлами и грибами были получены для нескольких видов пчёл без жала.
У некоторых видов пчёл без жала есть интересный союз с грибами.
Например, Scaptotrigona depilis из Бразилии взрослые пчёлы выращивают в ячейках для расплода грибок Zygosaccharomyces. Личинки пчёл питаются псевдогифами этого гриба. Без него выживаемость личинок очень низкая — всего 8%.
Дело в том, что грибная ткань содержит эргостерины, которые нужны для окукливания. А чтобы Zygosaccharomyces рос, его регулируют другие грибки — Candida sp. и Monascus ruber. Они поддерживают Zygosaccharomyces на уровне, полезном для развивающихся личинок.
Похожие нитевидные формы роста Zygosaccharomyces есть в ячейках для расплода ещё восьми видов пчёл без жала. И у всех этих видов похожая роль Zygosaccharomyces в развитии личинок.
Кроме того, личинки пчёл без жала Heterotrigona itama, обитающие в Малайзии, также демонстрируют повышенную смертность (выживаемость 37%) при выращивании на стерильном рационе по сравнению с естественным рационом (85%) или рационом, дополненным грибом Panus lecomtei, выделенным из провизии (57%, Разали и др., 2022).
Потенциальные механизмы: грибы как питание, детоксикация или защита от патогенов?
Было предложено несколько теорий, объясняющих положительное воздействие грибов на здоровье пчёл.
Одна из них предполагает, что грибы обеспечивают пчёл питательными веществами.
Мутуализм в питании был замечен у других насекомых, которые взаимодействуют с грибами. Грибы снабжают своих «хозяев»-насекомых витаминами группы B, аминокислотами или стеролами. Это было подтверждено в исследованиях Biedermann & Vega (2020).
Известно, что грибы производят стеролы, необходимые для развития одного из видов пчёл без жала. Это было описано в работах Менезеса (2015) и Пауло (2018).
Грибы также могут быть источником пищи для пчёл. В продуктах из пыльцы и мёда плотность грибов может достигать от 103 до 106 кое/г для дрожжей и менее 101 и 103 для нитчатых грибов (Инглис и другие, 1992a, b, c; Роза и другие, 2003; Тейшейра и другие, 2003; Качаниова и другие, 2004; Нардони и другие, 2015; Дисаятаноуват и другие, 2020; Эчеверригарай и другие, 2021; Андерсон и Мотт, 2023). Эти многочисленные грибковые клетки могут составлять значительную часть рациона пчёл.
Изотопный анализ аминокислот, полученных от пчёл разных семейств, показал, что пчёлы являются всеядными, а не исключительно травоядными, возможно, из-за потребления микробных веществ (Стеффан и другие, 2019).
Например, у одиночной пчелы Osmia ribifloris стерилизация продуктов из пыльцы для удаления микробов снизила скорость развития личинок и уменьшила концентрацию определённых жирных кислот по сравнению с нестерилизованными продуктами. Это ещё раз подтверждает питательную роль грибов в здоровье пчёл (Dharampal et al., 2019).
Грибы способствуют детоксикации рациона?
Известно, что в пыльце часто содержится большое количество вторичных растительных метаболитов. Также было установлено, что токсичность пыльцы может влиять на её потребление хозяевами (Ривест и Форрест, 2020). Это позволяет предположить, что грибы играют роль в процессе детоксикации соединений пыльцы, делая её более пригодной для личинок.
Грибы могут быть полезны для пчёл, так как они способны подавлять рост болезнетворных микроорганизмов в запасах пищи (межвидовая конкуренция). Однако пока нет однозначных доказательств этого.
В ходе опытов, проведённых в чашках Петри, были получены данные, которые свидетельствуют о том, что грибы, связанные с пыльцой, способны замедлять развитие болезнетворных микроорганизмов, опасных для пчёл.
Например, Aspergillus, Cladosporium, Mucor, Penicillium, Rhizopus и Talaromyces, выделенные из продуктов жизнедеятельности и кишечника медоносных пчёл, подавляли рост Ascosphaera apis.
В дополнение к анализу роста в искусственных условиях, ряд исследований, изучающих взаимосвязи, показывает, что наличие грибов может способствовать повышению сопротивляемости колонии болезням и снижению количества болезнетворных микробов.
Например, у пчёл, которые лучше следят за чистотой улья и у которых меньше вредных микробов, больше грибов, которые не являются вредными.
Грибы могут оказывать влияние на иммунную систему пчёл, как было показано в отношении бактерий в микробиоме кишечника пчёл (Бонилья-Россо и Энгель, 2018).
В исследовании на примере моли Galleria mellonella было продемонстрировано, как предварительная обработка Saccharomyces cerevisiae защищала личинок от последующих заражений Candida albicans (Бергин и др., 2006).
Аналогичным образом, S. cerevisiae усиливают иммунный ответ на кишечную палочку у социальной бумажной осы Polistes dominula (Меригги и др., 2019).
Взаимодействие между грибами и остальной частью микробиома.
Взаимодействие грибов с другими микроорганизмами в кишечнике пчёл и личинок пока мало изучено.
Иногда обилие грибов положительно связано с количеством полезных бактерий, таких как Gilliamella и Snodgrassella. В других случаях грибы, наоборот, заменяют бактерии в микробиоме пчёл.
А ещё учёные заметили, что увеличение количества грибов в кишечнике личинок пчелы-листореза (M. rotundata) приводит к уменьшению количества бактерий. Это значит, что грибы и бактерии конкурируют между собой.
В условиях хранения бактерии и грибы тоже взаимодействуют.
Когда размножаются молочнокислые бактерии, среда становится более кислой. Это ограничивает рост многих видов грибов.
Изменяют ли грибы пчелиную еду?
Грибы, которые живут в цветочном нектаре, могут изменять его состав. Они снижают количество сахаров в нектаре и меняют его вкус. Это уже доказано учёными.
Но что происходит с пыльцой и нектаром, которые едят личинки пчёл? Пока мало что известно об этом.
Одно исследование показало, что гриб Aureobasidium melangenum может расщеплять и ферментировать пыльцу. Это помогает пчёлам лучше усваивать питательные вещества.
Ещё есть виды грибов Starmerella, которые производят софоролипиды. Особенно хорошо их производит гриб Starmerella bombicola. Эти соединения обладают противомикробными свойствами. Они подавляют рост бактерий и грибков, которые живут на цветах и в гнёздах пчёл.
Эти вещества могут помогать сохранять запасы пчёл.
Но пока неизвестно, синтезируются ли эти вещества в пчелиных продуктах и как они влияют на микробиом продуктов и здоровье пчёл.
Любительский обзор-перевод статьи "Пчёлы просто хотят есть грибы: обзор связей пчёл с непатогенными грибами", 2023 год, журнал "Microbiology Ecology".
Берегите своих пчёл!
Живите долго и будьте здоровы! Мира Вам!!!
P.S. Спасибо, что дочитали до конца! Буду рада видеть вас в числе моих подписчиков! В этом блоге вы найдёте много полезной информации!
P.S. Информация на моём канале носит только ознакомительный характер.