Comparing virome composition between honey bees (Apis mellifera) and small carpenter bees (Ceratina calcarata) in response to various agricultural landscapes

تُعد النحل المهندسين الصامتين لإمداداتنا الغذائية والمناظر الطبيعية البرية. فبدونها، لن تتمكن العديد من الزهور من إنتاج الثمار، وستنهار الأنظمة البيئية التي تعتمد على تلك الثمار. لعدة عقود، عرف العلماء أن هذه الحشرات المجتهدة تواجه تهديداً متزايداً من أعداء غير مرئيين: الفيروسات. وبينما درسنا لفترة طويلة الفيروسات التي تفتك بنحل العسل المدار، لا تزال الأقارب البرية الصغيرة التي تعيش بجانبها لغزاً. فهذه النحل البرية، التي غالباً ما تكون وحيدة وأقل دراسة، قد تحمل فيروسات مختلفة، أو رب الله نفس الفيروسات، وتنتقل بين الأنواع أثناء زيارتها لنفس الزهور. إن فهم من يحمل ماذا، وكيف يغير المشهد الذي تعيش فيه مزيج الفيروسات التي تواجهها، أمر بالغ الأهمية لحماية صحة جميع الملقحات.

لقد شرع فريق من الباحثين في رسم خريطة لهذا العالم الخفي من فيروسات النحل من خلال مقارنة نوعين مختلفين تماماً يعيشان في نفس المنطقة. فقد ركزوا على نحل العسل المألوف، وهو نوع مدار يُربى في خلايا من قبل المزارعين، ونحل النجار الصغير، وهو نوع بري موطنه أمريكا الشمالية يبني أعشاشه في السيقان المجوفة. أراد العلماء معرفة ما إذا كان نوع الأرض التي ترعى فيها هذه النحل -سواء كانت مزرعة تقليدية تستخدم مبيدات حشرية قياسية، أو مزرعة عضوية ذات زهور متنوعة وخالية من المواد الكيميائية الاصطناعية، أو بقعة خضراء على جانب طريق- يشكل الفيروسات التي تعيش داخلها. وللقيام بذلك، جمعوا مئات النحل الباحث عن الغذاء من هذه البيئات الثلاث المتميزة في نيو هامبشاير. وبدلاً من البحث عن فيروس واحد، استخدموا تقنية تسلسل جيني قوية لقراءة كامل المجموعة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) الفيروسي الموجود في النحل، مما سمح فعلياً بأخذ لقطة لكل فيروس يحملونه في تلك اللحظة.

كشفت النتائج عن انقسام واضح بين النوعين. فقد حمل نحل العسل مجموعة واسعة ومزدحمة من الفيروسات، بما في ذلك العديد من المسببات المرضية المعروفة التي يمكن أن تسبب تشوهات أو موتاً لمستعمرات النحل. كما احتوت أيضاً على عدد مفاجئ من فيروسات النبات، والتي يُرجح أنها التقطتها من حبوب اللقاح والرحيق الذي استهلكته. وفي المقابل، حمل نحل النجار الصغير البري عدداً أقل بكاً من الفيروسات بشكل عام؛ حيث كان حِملها الفيروسي أخف، وكانت أنواع الفيروسات التي تحملها مختلفة. والأهم من ذلك، اكتشف الباحثون ثلاثة فيروسات جديدة لم تُشاهد من قبل في هذا النوع من النحل. اثنان منها كانا مرتبطين بعائلة من الفيروسات المعروفة بإصابة الحشرات، وواحد بدا كنوع من فيروسات الجدري (poxvirus)، وهي مجموعة ترتبط عادة بالحشرات الأكبر مثل الذباب أو الدبابير. وقد وُجد أحد فيروسات الحشرات الجديدة في كل من نحل العسل والنحل البري؛ ومع ذلك، تم اكتشاف أحد هذه الفيروسات في نحل العسل كشريط سالب (negative strand)، وهو علامة على التكاثر النشط، مما يشير إلى أن الفيروس كان يصيب نحل العسل بنشاط بدلاً من مجرد الانتقال السلبي.

لعبت المناظر الطبيعية حيث عاش النحل دوراً أيضاً، وإن كان التأثير طفيفاً ومتنوعاً حسب النوع. ففي نحل العسل، كانت الفيروسات الشائعة والخطيرة موجودة في كل مكان، بغض النظر عما إذا كان النحل في مزرعة عضوية، أو مزرعة تقليدية، أو على جانب طريق. ومع ذلك، وُجدت بعض الفيروسات الأقل شيوعاً، بما في ذلك جزء محدد من فيروس "ليك سيناي" (Lake Sinai virus) وفيروس "هوبي بارتيتي" (Hubei partiti-like virus)، بأعداد أعلى في المزارع العضوية. وهذا يشير إلى أن الزهور المتنوعة وغياب المبيدات الحشرية في البيئات العضوية قد يغير كيفية دوران الفيروسات، ربما من خلال دعم مجموعة أوسع من السلالات الفيروسية أو عبر تغيير الأنظمة المناعية للنحل. وفي المقابل، أظهر النحل البري استجابة أكثر حدة لبيئته؛ حيث غابت تماماً عن النحل الذي جُمع من المزارع العضوية عدة فيروسات كانت موجودة في المزارع التقليدية والمناطق الواقعة على جوانب الطرق. علاوة على ذلك، كانت مستويات فيروس نباتي معين، وهو "فيروس البرسيم الأبيض الخفي 1" (White clover cryptic virus 1)، أقل بكثير في المزارع العضوية مقارنة بالمزارع التقليدية والموائل الواقعة على جوانب الطرق. ويشير هذا إلى أن النحل البري أكثر حساسية لمحيطه، وأن مجتمعاته الفيروسية مرتبطة ارتباطاً وثيقاً بالنباتات والظروف المحددة التي يواجهها.

ولعل الاكتشاف الأكثر إثارة هو العثور على هذه الفيروسات الجديدة في النحل البري. فقد وجد الباحثون أن نحل النجار الصغير يستضيف مجموعة فريدة من الركاب الفيروسيين، بما في ذلك فيروس جدري محتمل جديد يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالفيروسات الموجودة في الحشرات الأخرى ولكن لم يتم توثيقه أبداً في هذا النوع من النحل. يوسع هذا الاكتشاف فهمنا لما يوجد من فيروسات في الطبيعة، ويسلط الضوء على أن النحل البري ليس مجرد ضحية سلبية لأمراض نحل العسل، بل هو مضيف لمجتمعاته الفيروسية المتميزة. كما أكدت الدراسة أنه بينما يعمل نحل العسل كمستودع للعديد من المسببات المرضية المعروفة، فإن النحل البري لا يلتقط نفس الأمراض بنفس الطريقة؛ فملفاتها الفيروسية متميزة، وتتشكل بفعل بيولوجيتها الخاصة والمناظر الطبيعية الفريدة التي تقطنها.

في النهاية، يرسم هذا البحث صورة لعلاقة معقدة وديناميكية بين النحل والفيروسات والأرض التي يتشاركونها. فهو يوضح أن صحة الملقح لا تتعلق فقط بالنوع نفسه، بل بالبيئة المحددة التي يعيش فيها ومزيج الفيروسات الفريد الذي يحمله. إن حقيقة أن النحل البري يحمل فيروسات مختلفة، وأن هذه الفيروسات تتغير اعتماداً على ما إذا كانت الأرض تُدار عضوياً أو تقليدياً، تشير إلى أن حماية الملقحات البرية تتطلب أكثر من مجرد إنقاذ نحل العسل؛ إنها تتطلب الحفاظ على الموائل المتنوعة التي تدعم بيولوجيتها الفريدة. ومن خلال رسم خرائط لهذه المجتمعات الفيروسية، يبدأ العلماء في فهم القوى غير المرئية التي تشكل صحة الملقحات، مما يوفر مساراً أوضح نحو حماية الحشرات التي تغذي عالمنا.