Upadek pszczół: roztocz Varroa jest bardziej destrukcyjny niż kiedykolwiek wiedzieli naukowcy

Drastyczny spadek globalnych populacji pszczół miodnych nie jest tajemnicą. Zjawisko to nazwano „syndromem kolonii” i choć nie jest jasne, jakie czynniki do tego doprowadziły, entomolog Samuel Ramsey, Ph.D., wyjaśnia, że ​​sprawcy zostali zawężeni do triady czynników przyczyniających się: pestycydów, ubogich odżywianie i pasożyty.

Z tych czynników, jak twierdzi, pasożyty najbardziej boleśnie populują pszczoły miodne. I ze wszystkich pasożytów Ramsey pokazuje w nowym PNAS papier, o złowieszczej nazwie Varroa destructor jest najgorszy.

Roztocza varroa, maleńki pasożytniczy pajęczak, który jeździ na pszczołach i karmi ich wnętrzności, przez długi czas groził pszczelarzom. Ale przez dziesięciolecia zakładali, że popijają krew pszczół (hemolimfę) i rozprzestrzeniają choroby. Artykuł napisany przez Ramseya i jego kolegów ujawnia, że ​​roztocz Varroa jest znacznie bardziej niebezpieczny. Pasożyty, takie jak roztocza warrozy, nie mogą być jedną z części niebezpiecznej triady zagrożeń pszczół, ale mogą być na szczycie hierarchia.

„Byłem bardzo podekscytowany, szczególnie dlatego, że wierzą oni w te pajęczaki już od ponad pół wieku, a od lat i lat nie ma żadnych wątpliwości”, Ramsey, który pracował nad tym badaniem jako doktorat. kandydat na University of Maryland, College Park i jest pierwszym autorem tego badania Odwrotność. Obecnie jest entomologiem w Laboratorium Badawczym Bee przy Służbie Badań Rolniczych USDA.

Implikacje nowego papieru dla ograniczenia syndromu upadku kolonii są głębokie. Nie tylko wyjaśnia, dlaczego roztocza Varroa są tak zabójcze, ale także wyjaśnia, dlaczego pestycydy i złe odżywianie wydają się odgrywać tak dużą rolę w spadku populacji pszczół. Ale być może najważniejsze, powraca on do dawno ignorowanej teorii naukowca na temat roztoczy, które mogły pomóc nam wcześniej uratować pszczoły.

W artykule Ramsey i jego koledzy pokazują, że roztocza warrozy nie tylko ssą krew, ale żywią się istotnym organem w pszczole miodnej zwanym ciałem tłuszczowym, które przechowuje składniki odżywcze i filtruje toksyny - coś w rodzaju ludzkiej wątroby. „To mniej przypomina posiadanie komara na ziemi i pozbycie się krwi, a bardziej jak wylądowanie na tobie komara, upłynnienie wątroby, wyssanie jej i odlecieć” - mówi Ramsey.

Ta brutalna obserwacja leży u podstaw efektów triady zabójców pszczół. „Teraz rozumiemy, dlaczego pestycydy, na które pszczoły były narażone przez dziesięciolecia, zabijają je”, mówi Ramsey. To samo dotyczy odżywiania, ponieważ tłuszcz jest nie tylko organem filtrującym toksyny, ale także organem magazynującym składniki odżywcze: „Nie są w stanie przechowywać składników odżywczych, gdy tkanka jest nieustannie dziesiątkowana przez te roztocza”, dodaje.

Ta rewelacja jest ważna dla pszczelarzy i entomologów, którzy od dziesięcioleci pracują nad tym, jak radzić sobie z roztoczami warrozy.

„Mam szczerą nadzieję, że te badania posłużą do stworzenia nowych metod zmniejszania poziomu roztoczy”, mówi Ramsey. Główną przeszkodą w opracowaniu skutecznej obrony przed roztoczami było to podstawowe niezrozumienie sposobu, w jaki żywią się.

Ale problem mógł zostać rozwiązany znacznie wcześniej, gdyby entomolodzy zwrócili uwagę na pracę badacza entomologii Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej Allena Cohena, którego praca do tej pory nie została zauważona.

„Ktoś opublikował gazetę w miejscu, w którym roztocza warrozy żywią się hemolimfą pszczół i po prostu utknęły tam bez weryfikacji”, mówi Cohen Odwrotność.

Jak przedstawia się Ramsey i jego zespół PNAS, założenie, że roztocza Varroa żywią się krwią pszczół, pochodzi z trzech prac z końca lat 70., napisanych w ZSRR. Amerykańscy naukowcy od lat pracowali z przeciętnymi angielskimi tłumaczeniami tych dokumentów, a społeczność naukowa cytowała je wielokrotnie, ale żadne z tych badań nie dało solidnych dowodów na to, że roztocza piły krew pszczół.

Ramsey odnosi się do tego zagadnienia jako „cytowania łańcuchów”. Naukowcy powołują się na źródło, a następnie ktoś inny cytuje drugie źródło, które cytowało pierwsze źródło, i tak dalej, aż w końcu pochodzenie informacji (lub dezinformacji) jest nieistotne, ponieważ jest tylko w całej literaturze naukowej.

„Ponieważ ludzie często powoływali się na cytat, ludzie nigdy nie patrzyli na szczegóły badania”, mówi.

Cohen jednak od początku kwestionował to założenie. W litanii artykułów naukowych on i jego wieloletni współpracownik Eric Erickson, Ph.D., przedstawili dowody na to, że roztocza Varroa i inne pasożyty musi spożywaj coś bardziej pożywnego niż krew owadów - substancja notorycznie uboga w składniki odżywcze - najprawdopodobniej przez wstrzykiwanie soków trawiennych w celu rozpuszczenia tkanki, a następnie zasysanie jej z powrotem. W poniższym filmie nagranym w 2006 lub 2007 roku wyjaśnia ten pomysł. „Od dawna znamy pająki karmiące się w ten sposób”, mówi. „Dla roztoczy nie było to znane”.

Cohen - i pszczoły - były nieszczęśliwymi ofiarami cytowania łańcuchów, ale praca Ramseya odkupiła jego prawie 40-letnie badania nad owadami i pajęczakami pasożytniczymi i drapieżnymi. Kiedy Ramsey i jego ówczesny doktorant. Doradca Dennis VanEngelsdorp, Ph.D., zdał sobie sprawę z tego, co robił Cohen przez cały czas, skontaktowali się z nim w celu omówienia ich nowej pracy. Cohen był zachwycony.

„Był naprawdę szczęśliwy, że mogłem go wziąć i przenieść część tego dogmatu z drogi”, wspomina Ramsey. Cohen, który z przyjemnością wreszcie potwierdził swój pomysł, ostatecznie został współautorem na papierze. Wyraził swój podziw i wdzięczność, że wprowadzili go do projektu.

„Samuel Ramsey jest aktem klasowym. Wiele osób zacznie tworzyć pomysły od innych miejsc, a następnie ukryć je i sprawić, że będą wyglądać, jakby wymyślili koło - mówi Cohen. „Był bardzo szczery i łaskawy w dzieleniu się odpowiedzialnością, więc naprawdę to doceniam”.

Potwierdzając tę ​​hipotezę raz na zawsze, w dużym czasopiśmie naukowym Ramsey mówi, że ma nadzieję, że naukowcy wykorzystają te informacje do stworzenia lepszych systemowych środków owadobójczych - substancji chemicznej, która nie zaszkodzi pszczołom, ale zabije roztocza, który gryzie pszczołę, trochę jak pigułka pcheł psa.

Kolejnymi krokami Ramseya będzie zbadanie innego rodzaju pasożytów pszczelich zwanych Tropilaelaps roztocza, który niedawno rozszerzył się poza pierwotny zakres Korei i Chin i został znaleziony na Bliskim Wschodzie. On i jego koledzy mają nadzieję, że studiując tego roztocza, amerykańscy pszczelarze i entomolodzy nie zostaną zaskoczeni, tak jak byli z Varroa destructor.

„Próbuję upewnić się, że podstawy biologii tego organizmu są dostępne dla nas jako naukowców, zanim dotrą do USA”, mówi. „Częścią mojej pracy jest teraz upewnienie się, że nie znajdziemy się w takiej samej sytuacji, jak w przypadku varroa”.