Populacja nieleczonych pszczół zmusza dręcza do ewolucji

Fakt nabywania przez pszczoły odporności na Varroa, na drodze doboru naturalnego, został poświadczony naukowo badaniami przeprowadzonymi w kilku populacjach Apis mellifera na zachodzie Europy (o odporności niektórych pszczół afrykańskich i zafrykanizowanych wiedziano już od dawna). Zdolność ta prawdopodobnie związana jest z jakąś cechą zachowania pszczół, która odpowiada za hamowanie możliwości rozmnażania pasożytów, wciąż jednak nie wiadomo, jaką. Nieznana dla nauki pozostaje również droga ewolucji Varroa. Z tego powodu szwajcarscy naukowcy postanowili przyjrzeć się bliżej populacji dręcza pszczelego koegzystującego z pszczołami nieleczonymi. W tym celu użyli linii pszczół wyselekcjonowanej na cechy higieniczne i przebadanej w 2015 roku, a następnie utrzymywanej bez leczenia przez trzy lata, oraz pszczół pozyskanych z lokalnej konwencjonalnej hodowli, gdzie regularnie leczono pszczoły akarycydami. W eksperymencie wykorzystano także roztocza pobrane z pszczół obu grup, w sposób kontrolowany. Zakładano, że w populacjach nieleczonych płodność pojedynczego osobnika Varroa – podobnie jak odpornych na Varroa pszczół gatunku Apis cerana – będzie mniejsza, ale wzrosną zdolności reprodukcyjne całej populacji. 

Rodziny pszczele, zarówno z grupy przeselekcjonowanej, jak i standardowej, wybrano na trzy tygodnie przez eksperymentem, aby wyhodowane na nich roztocza były w odpowiednim stadium rozwojowym (uzyskano to poprzez manipulowanie czerwiem pszczelim w rodzinach – „dawcach roztoczy”). Do kontrolowanego zakażania ramek pszczelich używano Varroa w fazie foretycznej, wprowadzając je do poddawanych obserwacji komórek z czerwiem przez małe otworki, które następnie zasklepiano. Tym sposobem samicami – przyszłymi matkami – zainfekowano 507 komórek. Po 10 dniach, kiedy to wszystkie samice roztoczy powinny były złożyć jaja, a ich męskie potomstwo powinno być już dojrzałe, przystąpiono do analizy. Z każdej komórki starannie wyekstrahowano poczwarki pszczół wraz z całą rodziną roztoczy (z pominięciem tych komórek, które zostały oczyszczone przez robotnice pszczół mające cechy higieniczne). Za sukces reprodukcyjny roztocza uznawano sytuację gdy znajdowano jednego dojrzałego płciowo samca i co najmniej jedną dojrzałą płciowo samicę-córkę. Ponadto brano pod uwagę liczbę wyprodukowanych córek, ustalając w ten sposób również płodność każdej samicy-matki. 

W wyniku analizy statystycznej grupy pszczół i dręczy przeselekcjonowanych i nieleczonych oraz grupy pszczół z hodowli konwencjonalnej ujawniły się jednoznaczne różnice. Zgodnie z przewidywaniami okazało się, że roztocza ulegają koewolucji. Okazało się, że inna jest zdolność Varroa do rozmnażania w rodzinach przeselekcjonowanych i nieleczonych. Takie osobniki częściej osiągają sukces reprodukcyjny, za to okazało się, że statystyczna samica-matka ma znacznie mniej samic-córek niż samica Varroa, co według naukowców sugeruje zmniejszoną zjadliwość roztoczy.

Pewnym zaskoczeniem był brak istotnych różnic między grupami zakażonymi roztoczami z populacji pszczół leczonych i nieleczonych w zakresie cechy higienicznej. Ponadto zauważono, że u pszczół higienicznych, utrzymywanych bez leczenia przez trzy lata, zdolności do usuwania zakażonych komórek pszczelich uległy osłabieniu w porównaniu z eksperymentami przeprowadzonymi w 2015 roku. W związku z tym autorzy badania sugerują, że występowanie cech higienicznych nie może być wyjaśnieniem zmian ewolucyjnych zachodzących w grupie pszczół nieleczonych i dręczy. Zdaniem naukowców zdolność przeżycia bez leczenia niektórych znanych populacji europejskiej pszczoły miodnej musi mieć inne przyczyny.

Źródło: A. Moro i in., Host-Parasite Co-Evolution in Real-Time: Changes in Honey Bee Resistance Mechanisms and Mite Reproductive Strategies, „Insects” 2021/12, https://doi.org/10.3390/insects12020120 

Artykuł został pierwotnie opublikowany w numerze miesięcznika Pszczelarstwo w rubryce "Nowe Odkrycia". Dziękuję redakcji Pszczelarstwa za poprawki redakcyjne.