Metabarcoding reveals global variation in pollen collecting behavior of the invasive bee Megachile sculpturalis (Hymenoptera: Megachilidae)

في الزوايا الهادئة للغابات وفي المراكز الصاخبة للمدن، يحدث تبادل صامت في كل ربيع وصيف. تزور النحل الأزهار، لتجمع حبوب اللقاح لإطعام صغارها، بينما تنقل دون قصد المادة الوراثية من نبات إلى آخر. هذه العلاقة هي المحرك لجزء كبير من إنتاج الغذاء العالمي والتنوع البيولوجي البري. ومع ذلك، عندما ينتقل نوع ما إلى أرض جديدة لا ينتمي إليها، يمكن لهذا التوازن الدقيق أن يختل. الأنواع الغازية هي كائنات تستقر في بيئات غريبة، وغالبًا ما تتفوق على الحياة الأصلية وتغير كيفية عمل النظم البيئية. بالنسبة للنحل، يعتمد نجاحهم في موطن جديد بشكل كبير على ما يمكنهم أكله. فبعض الغزاة انتقائيون، يلتزمون فقط بالزهور المحددة التي عرفوها في موطنهم الأصلي، بينما الآخرون انتهازيون، ومستعدون لأكل أي شيء يجدونه تقريبًا. إن فهم أي استراتيجية يستخدمها النحل الغازي أمر بالغ الأهمية، لأن ذلك يخبرنا ما إذا كان الحشرة ستكافح من أجل البقاء أو ستزدهر وتنتشر، مما قد يعيد تشكيل المشهد المحلي.

لقد وضع فريق من الباحثين هدفًا للكشف عن العادات الغذائية لمتطفل محدد: نحلة الراتنج العملاقة، وهي حشرة منفردة موطنها الأصلي شرق آسيا، ظهرت مؤخرًا في أوروبا وأمريكا الشمالية. وللقيام بذلك، لجأوا إلى تقنية حديثة تسمى "الترميز الشريطي للحمض النووي" (DNA metabarcoding). فبدلاً من محاولة تحديد حبات اللقب تحت المجهر — وهي مهمة صعبة عندما تكون الحبات مختلطة ومتشابهة في المظهر — استخلص العلماء المادة الوراثية من حبوب اللقاح التي جمعها النحل. ومن خلال قراءة تسلسلات الحمض النووي الفريدة، تمكنوا من تحديد أنواع النباتات التي زارتها النحلات بدقة. لقد جمعوا أكثر من 250 عينة من النحل وأعشاشه عبر تسع دول أوروبية، وأربع ولايات أمريكية، وعدد قليل من العينات من موطنها الأصلي في الصين. سمح هذا المسح العالمي لهم برؤية ليس فقط ما أكله النحل، بل كيف تغيرت عاداتهم الغذائية اعتمادًا على المكان الذي يعيشون فيه.

كشفت النتة عن قصة نظامين غذائيين مختلفين تمامًا. في نطاقها الأصلي في شرق آسيا، تصرفت الحشرة ككائن عام (generalist)، حيث زارت مجموعة متنوعة من النباتات من عائلات مختلفة. هذا النوع من المرونة هو سمة نموذجية للأنواع الناجحة في الغزو، مما يسم يسمح لها بالتكيف مع البيئات الجديدة. ومع ذلك، تغيرت الصورة بشكل دراماتيكي في أوروبا. هناك، أظهرت نحلة الراتنج العملاقة تفضيلًا صارخًا لنوع واحد من الأشجار: شجرة الباغودا اليابانية. في العينات الأوروبية، هيمن هذا النوع من الأشجار على النظام الغذائي، حيث ظهر في الغالبية العظمى من حبوب اللقاح التي جُمعت. وفي بعض المواقع، احتوت كل عينة تقريبًا على لا شيء سوى حبوب لقاح هذه الشجرة. وجد الباحثون أن هذه الشجرة تُزرع على نطاق واسع في المدن والمنتزهات الأوروبية، وحتى على طول الطرق السريعة كعنصر زينة. وهي تزهر في وقت متأخر من الموسم، مما يوفر مصدر غذاء موثوقًا عندما تذبل الزهور الأخرى. وتشير البيانات إلى أن زراعة هذه الشجرة غير الأصلية على نطاق واسع قد ساعدت نحلة الراتنج العملاقة دون قصد في ترسيخ موطئ قدم لها في أوروبا، مما خلق موقفًا يدعم فيه النحل والشجرة وجود بعضهما البعض في أرض جديدة.

في المقابل، أظهرت النحلات في أمريكا الشمالية نمطًا مختلفًا. فبينما زارت أيضًا مجموعة متنوعة من النباتات، لم تعتمد على شجرة الباغودا اليابانية، التي لم تُكتشف في عينات حبوب اللقاح الخاصة بها. وبدلاً من ذلك، تغذت نحلات أمريكا الشمالية على مزيج من النباتات الأصلية وغير الأصلية، بما في ذلك بعض النباتات التي تُعتبر هي نفسها أعشاضًا غازية. حددت الدراسة تفاعلات محددة حيث زارت النحلة نباتات مثل "خزامي الأرجواني" (purple loosestrife) في الولايات المتحدة، ونبات "الكودزو" (kudzu) في كل من الولايات المتحدة وسويسرا الجنوبية. وهذه نباتات تنتشر بعدوانية ويمكن أن تضر بالنظم البيئية المحلية. لاحظ الباحثون أنه عندما يزور ملقح غازي نباتًا غازيًا، يمكن أن يخلق ذلك حلقة تغذية راجعة تساعد كلا النوعين على الانتشار بشكل أسرع، وهي ظاهرة تُعرف باسم "الانهيار الغزوي" (invasional meltdown). وبينما لم تثبت الدراسة أن النحلة هي السبب الوحيد في انتشار هذه النباتات، إلا أن الأدلة تشير بقوة إلى أن النحلة تسهل نجاحها من خلال نقل حبوب لقاحها بكفاءة.

نظر الباحثون أيضًا في مدى اتساق الأنظمة الغذائية للنحل داخل أعشاشهم الخاصة. في أوروبا، كان الاتساق شديدًا؛ فالنحل الذي يعيش في نفس المدينة، أو حتى في نفس الحي، كان يجلب عائدات من نوع واحد تقريبًا من حبوب لقاح شجرة الباغودا اليابانية. وكان هذا صحيحًا حتى عندما كان النحل يعشش في بيئات مختلفة، مثل الحدائق الخاصة أو المنتزهات العامة، وحتى عندما كانت هناك أشجار أخرى متاحة في الجوار. أما في الولايات المتحدة، فقد كان النظام الغذائي متنوعًا من عش إلى آخر، مما يعكس اختلاف النباتات المتاحة في تلك المواقع المحددة. كما سلطت الدراسة الضوء على أن النحل في أوروبا كان يتغذى على نسبة عالية من النباتات التي نشأت في شرق آسيا، وهو نفس الإقليم الذي تنتمي إليه النحلة. وهذا يدعم فكرة أن النحلة تلتزم بالنباتات التي "تعرفها"، حتى عندما تكون تلك النباتات غير أصلية في أوروبا.

في نهاية المطاف، ترسم الورقة البحثية صورة معقدة للغزو. فنحلة الراتنج العملاقة ليست مجرد متخصص بسيط يأكل شيئًا واحدًا فقط، وليست آكلة عشوائية تمامًا. إنها باحثة انتهازية عن الطعام وتتكيف مع الموارد المتاحة. في أوروبا، وجدت مصدر غذاء ضخمًا وموثوقًا يتمثل في شجرة زينة مزروعة على نطاق واسع، مما ساعدها على الانتشار بسرعة. وفي أمريكا الشمالية، تستخدم مجموعة أوسع من الموارد، بما في ذلك بعض النباتات الغازية الأخرى. تشير النتائج إلى أن القرارات البشرية بشأن نوع الأشجار التي نزرعها في مدننا لها عواقب حقيقية على الحياة البرية. فمن خلال زراعة أعداد كبيرة من الأنواع الزخرفية غير الأصلية، قد نكون بصدد خلق ظروف مثالية لازدهار الحشرات الغازية. ويخلص الباحثون إلى أن إدارة المساحات الخضراء الحضرية مع التركيز على النباتات الأصلية المتنوعة، بدلاً من الزراعات الجماعية للأنواع الغريبة، يمكن أن يساعد في منع انتشار الملقحات الغازية وحماية النحل والنباتات الأصلية الموجودة بالفعل. يوفر هذا العمل أول نظرة عالمية لما يأكله هذا النحل الغازي بالفعل، محولًا القلق الغامض بشأن "متطفل" إلى فهم واضح لعلاقته مع النباتات المحيطة به.