Красновато-коричневый клещ варроа, паразит медоносных пчел, случайно завезенный на Большой остров Гавайи в 2007-08 гг., размером с булавочную головку. Тем не менее, его воздействие беспокоит энтомологов, потому что клещ встречается почти везде, где присутствуют медоносные пчелы.
Группа под руководством энтомологов из Калифорнийского университета в Риверсайде провела исследование на Большом острове и обнаружила, что вирусы, связанные с клещом, распространились на западного желтого жакета, хищника медоносных пчел и расхитителя меда. Результатом является скрытое, но заметное изменение генетического разнообразия вирусов, связанное с большим сообществом патогенов клещей и ос, последствия которого еще предстоит понять.
«Мы уже видим, что появление клеща варроа в популяциях медоносных пчел на Гавайях способствовало появлению нескольких вирулентных штаммов», - сказала Эрин Э. Уилсон Ранкин, доцент энтомологии и ведущий исследователь опубликованного исследования. 9 января в Proceedings of the Royal Society B. «Мы не знаем, каковы будут последствия этих штаммов. Мы знаем, что воздействие клеща варроа каскадом распространилось на целые сообщества на Гавайях и, возможно, во всем мире».
В частности, исследователи заметили потерю разнообразия вариантов вируса деформированного крыла, или DWV, что привело к появлению новых штаммов, влияние которых трудно предсказать. DWV, широко распространенный в популяциях медоносных пчел во всем мире и состоящий из нескольких вариантов, считается частично ответственным за глобальную гибель пчелиных колоний. DWV поражает шмелей и был обнаружен у других насекомых. Желтые осы могут заразиться этим вирусом прямо или косвенно от медоносных пчел.
По счастливой случайности исследователям удалось изучить популяции медоносных пчел и желтых курток на Большом острове как до, так и после того, как туда был завезен клещ варроа. Они увидели больше ассоциации медоносных пчел с патогенами после появления клеща. Действительно, некоторые патогены были обнаружены в популяциях медоносных пчел и ос только после того, как клещ был завезен на остров.
«Это одно из первых описаний патогенов западного желтого жакета», - сказал Уилсон Рэнкин. «Очевидно, что патогены, которые, как известно, связаны с варроатозом, распространились среди видов, не относящихся к пчелам, несмотря на то, что сам клещ является специалистом по пчеловодству. осы могут подвергаться воздействию патогенов."
Уилсон Рэнкин отметил, что патогены часто неправильно называют «болезнетворными микроорганизмами пчел», потому что они впервые были обнаружены у пчел. Однако патогены обнаруживаются у самых разных насекомых.
«Мы видим, что страдают совершенно другие хищники», - сказала она. «Клещ не передает вирус осам. Вирус распространяется через хищников и через цветы. Хищники могут передавать патогены другим видам. обе популяции пчел показывают одни и те же вирусы."
Уилсон Рэнкин объяснил, что исследователи упускают из виду ос, потому что у этих членистоногих нет «теплых, пушистых и пушистых коннотаций».
«Они выглядят пугающе», - добавила она. «Они также жалят людей. Люди боятся ос больше, чем пчел. Но наша работа показывает, что мы можем исследовать здоровье сообщества членистоногих, используя не только пчелы, но и другие виды». Мы впервые показываем, что хищника поражает паразит, который даже не заражает его».
Исследователи отобрали 25-45 пчел и ос для одной части исследования, а затем около 100 особей, проанализированных по группам, для каждого из видов в период до и после завоза клеща на Большой остров. Исследователи не изучали местных пчел, вместо этого сосредоточившись на медоносных пчелах и осах желтого цвета, ни одна из которых не является родной для Гавайев.
«Наши результаты показывают, что передача патогенов от одомашненных пчел, таких как медоносные пчелы, может быть важна даже для насекомых, не являющихся пчелами, таких как изученные нами осы», - сказал Кевин Дж. Луп, первый автор исследовательской работы, который работал в качестве докторанта в лаборатории Уилсона Рэнкина во время исследования. «Воздействие может быть более тонким, чем наблюдалось ранее: мы обнаружили изменения в генетической изменчивости вирусов, обнаруженных у ос, но не изменения в количестве вируса. перемещение одомашненных пчел в сельскохозяйственных целях может повлиять на дикие популяции насекомых.
Луп, ныне работающий доцентом кафедры биологии Южного университета Джорджии, объяснил, что обнаружение совпадения патогенов желтых ос и одомашненных пчел также означает, что использование патогенов для контроля нежелательных популяций ос рискованно.
«Любые усилия по биологическому контролю с использованием патогенов должны быть тщательно оценены, чтобы предотвратить непреднамеренный вред полезным пчелам», - сказал он.
Он добавил, что исследовательская группа была удивлена, обнаружив резкое различие в генетическом разнообразии вирусов между образцами ос из двух периодов - до и после обнаружения клеща варроа на Большом острове.
«Мы предсказывали, что будем наблюдать снижение вирусного разнообразия ос, соответствующее снижению, описанному у медоносных пчел на Гавайях, но мы все равно были удивлены, увидев, что это подтверждается данными», - сказал он. «Не так уж часто вы видите то, что предсказали в биологии."
Уилсон Рэнкин и Луп присоединились к исследованию Филипа Дж. Лестера из Университета Виктории в Веллингтоне, Новая Зеландия; и Джеймс В. Бэти из Малаганского института медицинских исследований, Новая Зеландия. Генетический анализ образцов пчел и ос был проведен в UCR и в Новой Зеландии.
Wilson Rankin был поддержан грантами Национального научного фонда и фонда Hellman Fellows Fund. Лупе была поддержана постдокторской стипендией Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.