Ученые: вирусы вызывают смену маток и гибель пчелиных семей

Сценарий, похожий на сюжет исторической драмы, регулярно разворачивается в пчелиных ульях: ослабевшую от болезни королеву-матку свергают ее же подданные. Однако для медоносных пчел такие «дворцовые перевороты» – не вымысел, а обычное явление. Этот процесс, известный как тихая смена матки, несет как риски, так и преимущества для выживания пчелиных колоний и, как следствие, для продовольственных систем, которые от них зависят.

Тихая смена происходит, когда десятки тысяч рабочих пчел в колонии чувствуют, что их матка больше не откладывает достаточно яиц, и сообща решают заменить ее новой, более здоровой особью. Хотя эта стратегия выживания помогает диким колониям адаптироваться, для пасечных ульев она может стать проблемой, приводя к перерывам в яйцекладке, ослаблению популяции и, в конечном итоге, к сокращению опыления и производства меда.

Недавнее открытие исследователей из Университета Британской Колумбии проливает свет на то, почему происходят эти бунты и как они координируются с поразительной синхронностью. Команда ученых выяснила, что распространенные вирусные инфекции приводят к уменьшению яичников матки, снижая не только ее способность к откладыванию яиц, но и выработку метилолеата – феромона, который обеспечивает лояльность рабочих пчел. Когда уровень этого вещества падает, рабочие особи «чувствуют» слабость своей королевы и начинают готовить ей преемницу.

«Здоровая матка может откладывать от 850 до 3200 яиц в день, что превышает вес ее собственного тела, – говорит старший автор исследования, доктор Леонард Фостер, профессор биохимии и молекулярной биологии. – Но в наших экспериментах зараженные вирусом матки откладывали меньше яиц и производили меньше метилолеата. Это снижение уровня феромона, по-видимому, и служит сигналом для рабочих пчел о том, что матка больше не способна выполнять свои функции».

Пчеловоды уже много лет сообщают о проблемах, связанных с отказами маток и их преждевременной заменой. Недавние опросы показали, что «некачественные матки» являются наиболее частой причиной гибели колоний в зимний период. Новое исследование подчеркивает, что именно вирусные инфекции являются движущей силой этих проблем, нарушая хрупкий баланс химических сигналов, поддерживающих порядок в улье. Пчелы опыляют около трети мировых сельскохозяйственных культур, что делает их незаменимыми для здоровья продовольственных систем и обеспечения глобальной пищевой безопасности.

Важно, что полученные данные также указывают на практический способ вмешательства. В ходе полевых испытаний колонии, которым давали синтетические смеси феромонов с добавлением метилолеата, гораздо реже начинали выращивать новых маток по сравнению с контрольными группами. «Это может иметь огромное значение для пчеловодов, – отмечает доктор Фостер. – Тихая смена может быть разрушительной и дорогостоящей, но добавление метилолеата в ульи поможет стабилизировать колонии в периоды, когда непрерывная продуктивность наиболее важна».

Исследование также подчеркивает роль клещей Варроа – паразитических вредителей, которые могут распространять вирусы, связанные со сбоями в работе матки. «Наши данные показывают, насколько серьезной проблемой для пчеловодов могут быть вирусные инфекции у маток, – говорит первый автор исследования, доктор Элисон МакАфи. – Предыдущие работы уже демонстрировали, что больные матки были сильно заражены вирусами, и теперь мы знаем, что эти инфекции могут привести к их смене, что рискованно для колонии и дорого для пчеловодов».

По словам доктора МакАфи, проблема заражения маток до сих пор недооценивалась, и она надеется, что это исследование изменит ситуацию. «Поддержание здоровья матки – еще одна причина, по которой так важно думать наперед и держать уровень клеща Варроа под контролем, – добавляет она. – В настоящее время не существует лечения от вирусов в пчелиных семьях, но теперь, когда мы лучше понимаем их влияние, мы можем изменить подход к борьбе с Варроа, чтобы дать матке больше шансов на выживание».