Zardzewiałe trzmiele (Bombus affinis), są kluczowymi zapylaczami dzikich kwiatów i upraw, takich jak jabłka i żurawiny. Nazwany na cześć czerwonawej plamy na grzbiecie owad został wpisany na listę federalnych gatunków zagrożonych wyginięciem w 2017 roku.

Eksperci oszacowali, że liczba ta spadła o 87 procent w ciągu ostatnich dwóch dekad. Zanim jego populacja spadła, zardzewiałe pszczoły znajdowano na preriach, lasach, farmach, ogrodach i parkach we wschodnich Stanach Zjednoczonych, na środkowym zachodzie i w niektórych częściach Kanady.

W niedawnym badaniu opublikowane w Geny G3|Genomy|Genetyka, naukowcy zsekwencjonowali cały genom pszczoły, aby zrozumieć jej upadek i jego wpływ na biologię pszczoły. Mapa genetyczna genomu zardzewiałej pszczoły może być kluczem do uratowania gatunku.

„Mamy okazję znaleźć zupełnie inne podejście do wzmacniania populacji trzmieli zardzewiałych” – mówi Jonathan B. Uhaud Koch, autor badań i entomolog z ARS Pollinating Insect-Biology, Management, Systematics Research Unit w oświadczenie.

Czytaj więcej: Pszczoły komunikują się za pomocą tajnych ruchów tanecznych

Wrażliwy gatunek

Dokładna przyczyna upadku gatunku nie jest znana, ale entomolodzy podejrzewają, że niektóre czynniki przyczyniają się do tego wprowadzone patogeny i pestycydy, takie jak insektycydy i fungicydy. Przyczynić się mogły również inne czynniki, takie jak utrata siedlisk i zmiana klimatu.

Nieliczne pozostałe skupiska populacji stają w obliczu tych stresorów, które uderzają synergistycznie lub pojedynczo. Na przykład, gdy pszczoły nie mogą znaleźć wystarczających zasobów na nektar, jest mniej prawdopodobne, że będą odporne na inne czynniki stresogenne, takie jak patogeny lub pestycydy. Rodzina pszczół z rdzawymi łatami potrzebuje stałego dopływu i różnorodności kwiatów kwitnących od kwietnia do września.

Znalezienie grzybów pasożytniczych

W badaniu naukowcy zsekwencjonowali genom z tkanki brzusznej pobranej od jednego samca pszczoły z rdzawymi łatami, złowionego na wolności w Minnesocie. Zespół stworzył wysokiej jakości mapy genomu z pojedynczej próbki tkanki z wyszczególnieniem 15 252 genów i 18 chromosomów. Ponieważ potrzebna była tylko niewielka próbka pszczoły, naukowcy mogli zachować większość pszczoły w stanie nienaruszonym, aby w razie potrzeby można było ją później wykorzystać do dodatkowych badań lub potwierdzenia gatunku.

Oprócz sekwencjonowania danych genetycznych, Koch znalazł zaskakującą ilość materiału genetycznego patogenu grzybowego, Vairimorpha bombi. Wiadomo, że patogen wpływa na różne gatunki pszczół i jest głównym czynnikiem zmniejszającym liczbę pszczół. Z całego DNA, które Koch i jego współpracownicy zsekwencjonowali, 4,5 procent pochodziło z Microsporidia, tej samej grupy grzybów pasożytniczych, która obejmuje V. bombi.

„To ogromna ilość informacji genetycznych z próbki tkanki pszczelej, z którą należy się powiązać Varimorpha bombi. To pokazuje, jak wszechobecny jest patogen” – mówi Koch.

Genom pszczoły

Osiągnięcie było częścią tzw Beenome 100, projekt mający na celu stworzenie wysokiej jakości map genomów co najmniej 100 gatunków pszczół w USA, które reprezentują główne grupy taksonomiczne owadów występujących w całym kraju. W sumie istnieje około 4000 rodzimych gatunków pszczół. Mapy pomogą naukowcom zrozumieć różnice genetyczne, które sprawiają, że niektóre gatunki pszczół są bardziej podatne na zmiany klimatu niż inne lub które z nich są bardziej narażone na działanie pestycydów.

od USDA Rolnicza Służba Badawcza kieruje projektem, umożliwia społeczeństwu dostęp do zmapowanych genomów, a następnie naukowcy mogą przystąpić do dekodowania specyficznej funkcji każdego genu.

„Posiadanie tego wysokiej jakości genomu pomoże w identyfikacji różnic genetycznych między populacjami trzmieli z zardzewiałymi łatami, które wydają się dobrze sobie radzić, a tymi, w których spadają” – mówi Koch. „To może dać nam radę w identyfikacji genów, które dają bardziej zdolnej populacji elastyczność w radzeniu sobie ze środowiskiem”.

Czytaj więcej: Tak, niektóre zapylacze wymagają oszczędności — ale pszczoły miodne mają się dobrze