Распад колонии медоносных пчел имеет разрушительные последствия для окружающей среды, мировой экономики и продовольственной безопасности во всем мире. Виновники некоторых разрушений - паразитические клещи варроа - имеют размер всего пару миллиметров, и они инфильтрируют колонии и заражают пчел вирусами. Однако о биологии клеща известно на удивление мало.
Исследователи из отдела экологии и эволюции Окинавского института науки и технологий (OIST) секвенировали геномы двух видов клещей варроа, которые паразитируют на медоносных пчелах. Они обнаружили, что каждый вид клещей использовал свою собственную стратегию, чтобы выжить в своем пчелином хозяине, что потенциально подавляло защиту пчел. В дополнение к указанию на то, как ученые могут победить этих смертоносных незваных гостей, результаты также проливают свет на то, как паразиты и хозяева эволюционируют в ответ друг на друга.
Выводы ученых, опубликованные в журнале Communications Biology, представляют собой международные усилия ученых из США и Австралии, подчеркивающие глобальный характер проблемы.
«Когда вы смотрите на улицу, каждый вид, который вы видите, сумел пережить заражение паразитами или болезнями. Многие организмы не справились с этой задачей и вымерли», - сказал профессор Александр Михеев, последний автор исследования.. «Мы хотим понять коэволюционные взаимодействия между клещами и пчелами, чтобы спасти медоносных пчел от такой судьбы».
Эволюция паразита
Два различных вида клеща Варроа паразитируют на одомашненных медоносных пчелах. Клещи, появившиеся в Азии, изначально предназначались для восточных медоносных пчел. По мере того, как поселенцы перевозили пчелиные семьи по всему миру на протяжении 20-го века, клещи распространились в Европу, а затем в Америку в 1970-х и 1980-х годах, угрожая западным популяциям медоносных пчел.
Чтобы лучше понять, как со временем эволюционировали клещи и пчелы, Михеев, доктор наук, доктор Маева Течер, и их сотрудники секвенировали геномы каждого из двух видов варроа, обнаружив, что они на 99,7% совпадают. ДНК и кажутся практически неразличимыми.
Несмотря на это сходство, генетические данные указывают на то, что виды клещей шли разными эволюционными путями. Эти различные стратегии адаптации могут затруднить выработку у вида-хозяина толерантности сразу к нескольким паразитам.
«Смысл в том, что если вы пытаетесь бороться с паразитами, методы, которые могут работать для одного, могут не работать для другого из-за разных механизмов адаптации к хозяину», - сказал Михеев.
Михеев и Течер надеются, что секвенированные геномы помогут заложить основу для видоспецифических вмешательств, направленных на решение проблемы коллапса колоний, а также будут способствовать научному пониманию эволюции и адаптации паразитов.
«Важно учитывать, что паразиты постоянно развиваются, и во многих отношениях они имеют больший потенциал для развития, чем медоносные пчелы, потому что они быстро размножаются», - сказал Михеев. «Когда мы пытаемся бороться с этими паразитами, мы должны помнить, что наша цель всегда движется».