Newswise — TORONTO, 15 maja 2023 r – Naukowcy z York University odkryli, że dzikie pszczoły żyjące w miastach takich jak Toronto napotykają na więcej wyzwań i problemów związanych ze swoim środowiskiem niż pszczoły na obszarach wiejskich lub podmiejskich. Wyzwania te obejmują choroby i szkodniki.

Naukowcy odkryli również, że dzikie pszczoły żyjące na obszarach silnie zurbanizowanych i obszarach o mniejszej liczbie naturalnych siedlisk doświadczyły zmian w swoich zbiorowiskach drobnoustrojów. Zmiany te utrudniają pszczołom znalezienie pożywienia, odpowiednich miejsc do budowy gniazd i potencjalnych partnerów.

Oczekuje się, że wraz z rozwojem miast i zmianami krajobrazu te środowiskowe wyzwania dla dzikich pszczół staną się jeszcze poważniejsze. Stanowi to istotne zagrożenie dla naturalnych ekosystemów pszczół i ich bioróżnorodności. Przewiduje się, że do 2050 r. około dwie trzecie światowej populacji będzie mieszkać w miastach, co jeszcze bardziej zaostrzy te wyzwania.

Według Sandry Rehan, profesora nadzwyczajnego na Wydziale Nauk Uniwersytetu York i współautorki badania, posiadanie rozdrobnionych siedlisk w gęsto zurbanizowanych obszarach ma negatywne konsekwencje. Nie tylko zmniejsza różnorodność genetyczną z powodu zwiększonego chowu wsobnego, ale także prowadzi do większej różnorodności patogenów. Oznacza to, że pszczoły żyjące w miastach są bardziej narażone na różne choroby i infekcje wywoływane przez te patogeny.

Naukowcy przeprowadzili badanie na gatunku dzikich pszczół zwanych pszczołami stolarskimi (naukowo znanymi jako Ceratina calcarata). Zbadali informację genetyczną 180 pojedynczych pszczół, stosując metodę zwaną sekwencjonowaniem całego genomu. Badanie koncentrowało się na zrozumieniu genetyki populacji, a także metagenomu (materiał genetyczny mikroorganizmów) i mikrobiomu (społeczności drobnoustrojów) tych pszczół. Naukowcy zbadali również, w jaki sposób środowiskowe czynniki stresogenne wpływają na pszczoły w różnych miejscach w obszarze Greater Toronto Area. Należy zauważyć, że te pszczoły są rodzimymi dzikimi pszczołami, a nie pszczołami zarządzanymi lub nierodzimymi, takimi jak pszczoły miodne.

Odkryli również znaczne zróżnicowanie środowiskowe w mikrobiomach pszczół i zasobach odżywczych, nawet przy braku zróżnicowania genetycznego.

Katherine D. Chau, główna autorka badania i doktorantka na York University, podkreśla, że ​​infekcje powodowane przez pasożyty i patogeny odgrywają znaczącą rolę w spadku populacji pszczół na całym świecie. Urbanizacja, utrata i degradacja siedlisk dodatkowo pogarszają ten problem. Jednak Chau sugeruje, że miasta mają potencjał do podjęcia działań na rzecz dzikich pszczół.

„Odkryliśmy, że najlepszym sposobem na połączenie siedlisk pszczół i stworzenie warunków dla większej różnorodności genetycznej są tereny zielone, krzewy i zarośla. Wysiłki na rzecz ochrony skupione na zachowaniu i tworzeniu tych łączników siedlisk mogą znacznie przyczynić się do poprawy zdrowia dzikich pszczół”.

Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że chociaż pszczoły są dobrze znanymi zapylaczami, miasta mogą mieć wpływ na wszystkie owady zapylające. Owady te odgrywają kluczową rolę w zapylaniu ponad 87 procent roślin kwitnących i 75 procent światowych upraw żywności. W przeciwieństwie do obszarów wiejskich, miasta doświadczają tak zwanego efektu miejskiej wyspy ciepła, gdzie temperatury w mieście są wyższe niż na obszarach otaczających. Efekt ten może wpływać na czas kwitnienia i długość sezonu wegetacyjnego. W rezultacie istnieje ryzyko, że kwiaty mogą zakwitnąć przed lub po uaktywnieniu się pszczół i poszukiwaniu pożywienia. To niedopasowanie w czasie może mieć wpływ na proces zapylania.

Większą liczbę zakażeń patogenami i pasożytami na obszarach miejskich można również przypisać rozprzestrzenianiu się chorób. Ponieważ pszczoły są skoncentrowane w pewnych obszarach, zakażone pszczoły częściej zanieczyszczają kwiaty, które odwiedzają, co następnie przenosi infekcję na następną pszczołę, która odwiedza ten kwiat, nawet wśród różnych gatunków pszczół, twierdzą naukowcy.

Według Sandry Rehan badanie przeprowadzone przez naukowców jest pierwszym znanym badaniem, które łączy sekwencjonowanie całego genomu, genomikę populacji i metagenomikę dzikiej, samotnej pszczoły w środowisku miejskim. Badanie ma na celu zrozumienie skomplikowanych relacji między pszczołami, interakcji metagenomicznych (interakcji z mikroorganizmami) i gęsto zaludnionych krajobrazów miejskich. Takie podejście nie tylko pomaga w ocenie ogólnego dobrostanu dzikich pszczół na obszarach miejskich, ale ma również potencjał zastosowania do różnych dzikich zwierząt i krajobrazów, dostarczając cennych informacji na temat ich zdrowia i dynamiki ekologicznej.

Teraz, gdy w gęsto zaludnionych obszarach miejskich zidentyfikowano kilka znanych patogenów pszczół i roślin, naukowcy twierdzą, że otwiera to drogę do wczesnego wykrywania i monitorowania zagrożeń dla dzikiej przyrody w miastach.

„Przyszłe badania powinny zbadać związek między zmniejszoną różnorodnością genetyczną a sprawnością dzikich pszczół w miastach”, mówi Chau.

Papier, Integracyjna genetyka populacji i metagenomika ujawniają, że urbanizacja zwiększa obciążenie patogenami i zmniejsza łączność u dzikiej pszczołyukazało się w czasopiśmie Globalna biologia zmian.

#####