Wyniki nowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie York wykazały, że nie chodzi tu o pojedynczy pestycyd czy wirus stresujący pszczoły miodne, ale o narażenie na złożoną sieć wielu oddziałujących na siebie czynników stresogennych, które występują podczas pracy przy zapylaniu upraw.
Naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić rosnącej śmiertelności rodzin, nawet po dziesięcioleciach badań nad rolą określonych pestycydów, pasożytniczych roztoczy, wirusów lub genetyki. To skłoniło zespół badawczy do zastanowienia się, czy w poprzednich badaniach czegoś nie pominęło, koncentrując się na jednym stresorze na raz.
„Nasze badanie jako pierwsze stosuje na masową skalę analizy na poziomie systemowym lub sieciowe w odniesieniu do czynników stresogennych dla pszczół miodnych. Myślę, że oznacza to zmianę paradygmatu w tej dziedzinie, ponieważ byliśmy tak skupieni na znalezieniu jednej ważnej rzeczy, dymiącej broni” – mówi korespondent autora nowego artykułu na Wydziale Naukowym Yorku, profesora Amro Zayeda, kierownika badań w dziedzinie genomiki w Yorku. „Odkryliśmy jednak, że pszczoły są narażone na bardzo skomplikowaną sieć czynników stresogennych, które zmieniają się szybko w czasie i przestrzeni. Jest to poziom złożoności, o którym wcześniej nie myśleliśmy. Dla mnie jest to wielka niespodzianka tego badania”.
Artykuł zatytułowany Sieci stresorów pszczół miodnych są złożone i zależne od upraw i regionu, opublikowany dzisiaj w czasopiśmie Current Biology, przedstawia znacznie szersze spojrzenie na wzajemne oddziaływanie stresorów i ich skutki. W skład zespołu badawczego weszli także badacze z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, Kanadyjskiego Departamentu Rolnictwa i Rolnictwa, Uniwersytetu Wiktorii, Uniwersytetu Lethbridge, Uniwersytetu w Manitobie, l'Université Laval, Uniwersytetu w Guelph oraz stowarzyszenia Ontario Beekeepers' Stowarzyszenie.
Jednak nie wszystkie czynniki stresogenne są takie same. Niektóre stresory mają większy wpływ niż inne – co badacze nazywają czynnikami wpływającymi na świat pszczół w mediach społecznościowych – i mają ogromny wpływ na architekturę bardzo złożonej sieci i ich współstresorów. Odkryli również, że większość tych czynników stresogennych to wirusy i pestycydy, które regularnie pojawiają się w połączeniu z określonymi innymi stresorami, potęgując negatywne skutki poprzez swoje interakcje.
„Zrozumienie, które czynniki stresogenne współwystępują i które mogą na siebie oddziaływać, jest niezwykle ważne, aby odkryć, w jaki sposób wpływają one na zdrowie i śmiertelność rodzin pszczół miodnych” – mówi główna autorka, Sarah French z Wydziału Nauk, doktorantka w Yorku.
„Przeprowadzono wiele badań na temat głównych pestycydów, ale w tym badaniu zaobserwowaliśmy także wiele mniejszych pestycydów, o których zwykle nie myślimy ani nie badamy. Znaleźliśmy także wiele wirusów, których pszczelarze zazwyczaj nie testują lub sobie z tym poradzić. Obserwowanie interakcji czynników wpływających ze wszystkimi innymi czynnikami stresogennymi, takimi jak roztocza, inne pestycydy czy wirusy, było nie tylko interesujące, ale i zaskakujące”.
French twierdzi, że sposób, w jaki stresory wpływowe współwystępują z innymi stresorami, jest podobny do sposobu, w jaki ludzie doświadczają chorób współistniejących, na przykład gdy u kogoś zdiagnozowano chorobę serca. Częściej chorują na cukrzycę lub wysokie ciśnienie krwi lub jedno i drugie, a jedno z nich wpływa na drugie. „W podobny sposób badamy rodziny pszczół. Przyglądamy się wszystkiemu, co dzieje się w kolonii, a następnie porównujemy lub łączymy wszystkie rodziny, aby zobaczyć szersze wzorce tego, co się dzieje i jak wszystko jest ze sobą powiązane. Dwa lub wiele czynników stresogennych mogą naprawdę współdziałać ze sobą, co może mieć znacznie większy wpływ na zdrowie pszczół”.
Od Quebecu po Kolumbię Brytyjską kolonie pszczół miodnych miały za zadanie zapylać niektóre z najcenniejszych upraw w Kanadzie – jabłka, olej rzepakowy i nasiona, borówkę wysoką i niską, soję, żurawinę i kukurydzę. Badanie objęło wiele skal czasowych i dostarczyło wiele migawek zamiast zwykłego pojedynczego migawki w czasie. Zespół badawczy odkrył, że pszczoły miodne były narażone na średnio 23 czynniki stresogenne jednocześnie, co łącznie doprowadziło do 307 interakcji.
Pszczoły miodne to przemysł wart miliardy dolarów. W 2021 r. pszczoły miodne wniosły około 7 miliardów dolarów wartości ekonomicznej, zapylając sady, warzywa, jagody i nasiona oleiste, takie jak rzepak, i wyprodukowały od 75 do 90 milionów funtów miodu. Ustalenie, które stresory przyniosłyby największe korzyści, jeśli zostaną odpowiednio zarządzane, znacznie ułatwiłoby opracowanie odpowiednich narzędzi do radzenia sobie z nimi, a czego często brakuje pszczelarzom.
Badania są częścią projektu BEECSI: „Narzędzia OMIC do oceny zdrowia pszczół, finansowanego na kwotę 10 milionów dolarów przez Genome Canada w 2018 r. w celu wykorzystania narzędzi genomicznych do opracowania nowej platformy oceny i diagnozy stanu zdrowia opartej na markerach specyficznych dla stresorów”.
Konieczne są dalsze badania, aby odkryć, w jaki sposób czynniki stresogenne oddziałują na siebie i jak wpływają na śmiertelność pszczół miodnych i zdrowie rodziny w przyszłości, mówi French. „To naprawdę trudne, który z tych związków może mieć taki związek i jak możemy to wykorzystać, aby zbadać te konkretne relacje”.
Nie może to nastąpić wystarczająco szybko, pszczoły miodne na całym świecie borykają się obecnie z problemem złego stanu zdrowia, utratą rodzin, pasożytami, patogenami i podwyższonymi czynnikami stresogennymi. Niektórzy pszczelarze w tym kraju i Stanach Zjednoczonych ponoszą zimą straty sięgające nawet 60 procent ich rodzin.
„Nasze badanie sugeruje, że pewne kombinacje występują bardzo często” – dodaje Zayed – „i jest to istotne, ponieważ widzimy je wielokrotnie, ale nie wiemy, jak te kombinacje wpływają na zdrowie pszczół. Pomaga to ustalić priorytety eksperymentów, które możemy teraz przeprowadzić zabrać z powrotem do laboratorium i ustalić, jak te interakcje wpływają na pszczoły”.