Гибридные пчелы научились бороться с клещом-паразитом

По всему миру ульи атакует клещ Varroa destructor. Урон от него велик — например, в США из-за клеща пчеловодство ежегодно теряет до половины колоний. Varroa размножается в запечатанных сотах, высасывает личинок и переносит смертельные инфекции, например вирус деформации крыла, из-за которого пчелы не могут летать. Пчеловоды вынуждены постоянно обрабатывать ульи токсичными химикатами, чтобы потравить клещей. Но на юге Калифорнии обитает дикая гибридная популяция пчел — смесь западно- и восточноевропейских, ближневосточных и африканских линий. Этот дикий гибрид десятилетиями выживает в природе без вмешательства человека.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, проверили, выработали ли дикие гибриды генетическую защиту от паразита. В течение четырех лет биологи параллельно содержали 236 колоний: часть ульев возглавляли матки коммерческих пород, другую часть — матки диких калифорнийских гибридов. Все пчелы жили в одинаковых условиях. Биологи регулярно оценивали уровень зараженности методом «сахарной пудры»: пчел обсыпали пудрой, из-за чего клещи теряли хватку и осыпались в поддон для подсчета.

Чтобы отделить социальное поведение взрослых пчел (например, взаимную чистку) от физиологической уязвимости расплода, авторы провели лабораторные тесты. В инкубаторе они вырастили личинок обеих пород. Затем ученые помещали семидневных (наиболее уязвимых для клеща) личинок в чашку Петри и выпускали в центр живых клещей варроа. На протяжении двух часов камеры фиксировали, к личинкам какой породы поползут паразиты.

Полевые наблюдения подтвердили высокую устойчивость гибридов. В коммерческих ульях биологи находили в среднем 4,83 клеща на 100 пчел, тогда как в калифорнийских — всего 1,26. Гибридные колонии превышали критический порог заражения (три клеща на 100 пчел, когда улей нужно срочно обрабатывать химикатами) в пять раз реже коммерческих.

Лабораторный тест на выбор объяснил причину такой выживаемости на уровне личинок. Клещи почти в ста процентах случаев ползли к личинкам коммерческих пород и игнорировали калифорнийских гибридов. Уровень физического контакта паразитов с гибридным расплодом оказался минимальным. Поскольку клещи слепы и ищут жертву по запаху (кутикулярным углеводородам и летучим веществам), авторы предполагают, что личинки калифорнийских пчел изменили свой запах и стали незаметными для обоняния паразита.

По мнению ученых, постоянно спасая ульи химикатами, люди мешают коммерческим пчелам закрепить гены устойчивости. Дикие гибриды, напротив, прошли через жесткий естественный отбор: уязвимые семьи погибли, а выжившие адаптировались к паразиту. В отличие от полностью африканизированных пчел, которые также устойчивы к клещам, но крайне агрессивны, калифорнийская гибридная смесь сохранила миролюбивый характер европейских предков. Генетический профиль этих пчел поможет биологам вывести новые породы, способные выживать без лекарств и останавливать глобальное сокращение пасек.