Исследователи из Греции оптимизировали метод определения следов ДНК в меде и выявили виды, с которыми взаимодействуют медоносные пчелы. Разработка позволила отслеживать изменчивость рациона пчел в течение года и определять патогенные организмы, с которыми сталкиваются насекомые, передает EurekAlert!. Результаты работы, представленные в журнале Molecular Ecology Resources, помогут прогнозировать, как медоносные пчелы будут адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Полевая пчела приносит собранные нектар и пыльцу в улей, где рабочая пчела хоботком извлекает их и помещает в соты – до тех пор, пока не испарится достаточное количество воды. Благодаря этому процессу мед вступает в контакт с различными организмами и, следовательно, содержит следы ДНК нескольких видов организмов: кормовых растений, кишечных бактерий пчел и потенциальных патогенов ульев. В совокупности эти ДНК составляют экологическую ДНК (эДНК).  

Используя свой новый метагеномный анализ, исследователи научились определять фрагменты эДНК, обнаруженные в меде. Ученые проанализировали несколько образцов меда с пасеки, расположенной на типичном средиземноморском ландшафте. Они выявили фрагменты ДНК более 40 видов растений, отражающих все ботаническое разнообразие, окружающее ульи. При этом обилие эДНК растений менялось в зависимости от сезона. Также ученые выявили поведение пчел при поиске пищи, не связанное с пыльцой – например, сбор сосновой пади, важного пищевого ресурса для выживания пчел ранней осенью.

Помимо ДНК растений, в проанализированных образцах меда исследователи обнаружили даже большее количество видов бактериальной эДНК. И преимущественно – от микроорганизмов, считающихся безвредными и составляющих основные виды микробиома пчел. Доктор Соллен Паталано, руководитель исследования, объясняет: «Как и микробиом кишечника человека, микробиом кишечника пчелы является важным элементом их здоровья. Мы уже знаем, что факторы стресса окружающей среды, такие как пестициды, могут серьезно повредить кишечные микробные сообщества и увеличить риск заболеваний пчел. Но как это работает, остается в значительной степени неизвестным». В этой работе исследователи предоставляют доказательства того, что подход метагеномики меда позволяет изучать вариации кишечного микробиома без необходимости жертвовать пчелами.

Исследователи также искали эДНК предполагаемых патогенов. Они обнаружили следы эДНК клеща Варроа – клеща, который паразитирует на медоносных пчелах – в меде из зараженного улья. То есть с помощью нового метода можно будет отслеживать и прогнозировать болезни и патогены медоносных пчел в крупномасштабных исследованиях.