Микробиомы в природе: кто, как и зачем ими обменивается?
Практически все животные, включая насекомых, зависят от микроорганизмов, населяющих их тело. Эти бактерии помогают переваривать пищу, укрепляют иммунитет и даже влияют на поведение. Но как микробиом передаётся от одного организма к другому? У некоторых видов бактерии переходят от матери к потомству, другие получают их с пищей или даже через фекалии сородичей. А недавно учёные выяснили, что одиночные пчёлы-осмии (Osmia) способны обмениваться полезными микробами… через цветы.
Эксперимент: могут ли осмии распространять бактерии через нектар?
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) решили проверить, передают ли осмии бактерии Apilactobacillus micheneri — полезный штамм, обитающий в их кишечнике и цветочном нектаре. Эти микроорганизмы улучшают усвоение питательных веществ и защищают пчёл от патогенов.
Ход эксперимента:
- Учёные вырастили фацелию пижмолистную (Phacelia tanacetifolia) — медоносное растение, часто посещаемое осмиями.
- Убедившись, что ни цветы, ни пчёлы изначально не содержат A. micheneri, исследователи опрыскали 70 цветков раствором с этой бактерией.
- Затем в сетчатую клетку с обработанными цветами поместили 15 пчёл на час — за это время они собирали нектар и пыльцу.
- После этого цветы заменили на обычные (без бактерий) и оставили с теми же пчёлами ещё на два часа.
- Далее первых пчёл удалили, а в клетку запустили новых 15 особей, которые контактировали только с неопрысканными цветами.
- Контрольная группа пчёл находилась рядом с цветами, не обработанными бактериями.
Результаты: бактерии передаются, но их количество снижается
Через 12 дней учёные проанализировали образцы цветков и кишечников пчёл. Оказалось, что:
- 90% обработанных цветков сохранили бактерии.
- 80% пчёл-переносчиков получили A. micheneri.
- 80% неопрысканных цветков, посещённых первыми пчёлами, тоже содержали бактерии.
- 66% новых пчёл, контактировавших с обычными цветами, приобрели A. micheneri.
При этом после каждого этапа эксперимента количество бактериальных колоний уменьшалось, но генетический анализ подтвердил, что это те же самые микроорганизмы.
Почему это важно?
- Подтверждение теории
Ранее учёные предполагали, что пчёлы и цветы могут обмениваться микробами, но теперь это доказано экспериментально. - Польза для экосистемы
Осмии — важные опылители, и их способность распространять полезные бактерии может укреплять здоровье не только отдельных особей, но и всей популяции. - Защита от болезней
A. micheneri помогает пчёлам бороться с патогенами, что особенно актуально в условиях массового вымирания насекомых.
Что дальше?
Теперь исследователи планируют выяснить:
- Какие растения лучше всего способствуют передаче бактерий?
- Могут ли осмии распространять и вредные микроорганизмы?
- Как этот процесс влияет на другие виды опылителей?
Вывод
Одиночные пчёлы, оказывается, не такие уж «одиночки» — они участвуют в сложной сети микробного обмена, где цветы выступают в роли посредников. Это открытие не только расширяет наши представления о взаимодействии видов, но и может помочь в защите пчёл, чьи популяции сегодня находятся под угрозой.