пчеловодное дѣло©

Социально передаваемая кишечная микробиота защищает шмелей от кишечного паразита (дословный перевод)

Специальные бактерии в микрофлоре кишечника земляных шмелей отражают атаки одноклеточных паразитов, от которых страдают прочие виды шмелей, ведущих одиночный образ жизни, сообщают швейцарские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Земляные шмели Bombus terrestris живут в больших семьях — типичная «семья» состоит из одной матки и 300-400 взрослых особей, которые собирают нектар, ухаживают за личинками и чистят улей. В последние годы популяции других видов шмелей стремительно уменьшаются из-за паразита-трепаносомы Crithidia bombi, который заражает в кишечник молодых особей и притупляет чувство обоняния насекомого. С другой стороны, Bombus terrestris не подвержены этой эпидемии.

Хауке Кох (Hauke Koch) и Паул Шмид-Хемпель (Paul Schmid-Hempel) из Федерального технологического института в Цюрихе (Швейцария) попытались найти корень этой «неуязвимости» земляных шмелей.

Кох и Шмид-Хемпель предположили, что юные Bombus terrestris могут получать вместе с пищей от своих «нянек-кормилиц» не только пищевую микрофлору, но и набор специализированных бактерий, защищающий их от атак «нахлебников».

Учёные вырастили несколько колоний здоровых земляных шмелей в лаборатории и дождались превращения личинок в куколки. После этого они поместили коконы в специальные инкубаторы, где поддерживалась оптимальная температура, освещение и другие условия.

Исследователи разделили новорожденных рабочих шмелей на три группы, первая из которых питалась чистой питательной смесью, вторая — сиропом с добавлением экскрементов взрослых Bombus terrestris, а третья — с добавлением нескольких штаммов бактерий из микрофлоры шмелей. Таким образом, в кишечнике первых микрофлора отсутствовала, у вторых был полный «набор» бактерий, а у третьих — лишь частичный.

Через несколько дней биологи заразили питательную смесь пятью видами Crithidia bombi и накормили ей своих подопечных. Насекомые с полной микрофлорой только в редких случаях не смогли противостоять инфекции Crithidia bombi, тогда как все особи из остальных групп подцепили эту болезнь. Количество и активность трепаносом была примерно одинаковой среди всех зараженных популяций шмелей.

Затем биологи сравнили микрофлору Bombus terrestris с содержанием кишечника других видов одиночных пчёл. Выяснилось, что в пищеварительной системе «отшельников» практически отсутствует ряд штаммов бацилл из семейства бетапротеобактерий, к числу которых относятся возбудители некоторых форм менингита.

Как отмечают авторы статьи, земляные шмели получают свою порцию бетапротеобактерий при выходе из куколки вместе с остальной частью микрофлоры. Во время этой стадии кишечник личинки «стерилизуется» сильнодействующим набором природных антибиотиков, из-за чего молодое насекомое поглощает часть экскрементов взрослых сородичей в качестве своего первого обеда.

Одиночные виды пчёл редко встречаются с другими особями своего вида до начала сезона размножения и не поглощают их выделения, что объясняет отсутствие такой формы иммунитета к паразиту.

Учёные полагают, что земляные шмели и паразиты Crithidia bombi могут стать хорошей платформой для исследований взаимодействий между флорой кишечника и различными патогенами, которые пытаются проникнуть в организм через пищеварительную систему.

Socially transmitted gut microbiota protect bumble bees against an intestinal parasite

Hauke Koch¹ and Paul Schmid-Hempel

Institute of Integrative Biology, Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zürich, CH-8092 Zürich, Switzerland

Koch H, Schmid-Hempel P. Socially transmitted gut microbiota protect bumble bees against an intestinal parasite. Proc Natl Acad Sci USA 108: 1928819292

Article in Proceedings of the National Academy of Sciences November 2011
DOI: 10.1073/pnas.1110474108 Source: PubMed

^{по информации: rian.ru}