Influence of Biotic and Abiotic Factors on the Gut Microbiome of the Western Honey Bee
تستخدم هذه الدراسة شبكة من العلوم المواطنية عبر بريطانيا العظمى لتوضيح أنه في حين أن عدوى "نوزيما سيراني" (Nosema ceranae) تغير تنوع الميكروبيوم المعوي لنحل العسل، فإن التباين الموسمي، وخط العرض، واستخدام الأراضي الزراعية هي المحركات الأساسية التي تشكل تركيبة الميكروبات المعوية من خلال تأثيراتها على المناخ، والنظام الغذائي، والتعرض للمبيدات الحشرية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
إن العالم الصغير داخل معدة نحل العسل هو مدينة صاخبة من البكتيريا التي تساعد الحشرة على هضم الطعام، والنمو، ومحاربة الأمراض. وكما يعتمد البشر على ميكروبات أمعائهم الخاصة للبقاء بصحة جيدة، يعتمد هذا النحل أيضاً على مجتمع محدد من اثني عشر نوعاً من البكتيريا الأساسية ليعمل بشكل سليم. وعندما يختل هذا التوازن الداخلي، يمكن أن تتضرر صحة النحل، مما قد يؤدي إلى انهيار الخلية بأكملها. لعقود من الزمن، عرف العلماء أن الطفيليات وسوء التغذية يمكن أن يفسدا هذا النظام البيئي الدقيق، لكن معظم ما نعرفه يأتي من تجارب أجريت في مختبرات خاضعة للرقابة. أما في العالم الحقيقي، حيث تتغير الأحوال الجوية، وتتحول المناظر الطبيعية، وتنتشر الأمراض بشكل طبيعي، فإن الصورة الكاملة لما يهدد أمعاء النحل تظل غير واضحة. إن فهم هذه القوى الطبيعية أمر بالغ الأهمية لأن نحل العسل ضروري لتلقيح المحاصيل في جميع أنحاء العالم، وتراجع أعدادها يشكل خطراً جسيماً على الأمن الغذائي العالمي.
لقد وضع فريق من الباحثين من مركز المملكة المتحدة للإيكولوجيا والهيدرولوجيا (UK Centre for Ecology & Hydrology) خطة لرسم خرائط هذه التأثيرات الطبيعية من خلال النظر مباشرة إلى النحل الذي يعيش في الخلايا عبر بريطانيا العظمى. وبدلاً من إحضار النحل إلى المختبر، عملوا مع شبكة من مربي النحل الذين جمعوا النحل العامل من مستعمراتهم الخاصة. جمع الفريق عينات من ما يقرب من ثمانين خلية تقع في مناطق مختلفة، بدءاً من جنوب إنجلترا وصولاً إلى شمال اسكتلندا، وتمتد عبر أنواع مختلفة من الأراضي الزراعية. واختبروا هذا النحل بحثاً عن وجود "نوزيما" (Nosema)، وهو طفيلي مجهري يغزو الأمعاء، ثم استخدموا التسلسل الجيني لتحديد كل نوع من البكتيريا التي تعيش بداخلهم. ومن خلال مقارنة البكتيريا الموجودة في النحل من مواسم مختلفة، وخطوط عرض مختلفة، وأنواع مختلفة من المناظر الطبيعية، استطاع الباحثون رؤية العوامل التي شكلت بالفعل الميكروبيوم الداخلي للنحل.
كشفت الدراسة أن طفيلياً واحداً محدداً، وهو "نوزيما سيرانا" (Nosema ceranae)، كان موجوداً في حوالي ثمانية وثلاثين بالمائة من الخلايا التي تم اختبارها، بينما غاب نوع "نوزيما أبيس" (Nosema apis) تماماً. تشير هذه النتيجة إلى أن "نوزيما سيرانا" قد أصبحت السلالة المهيمنة في المملكة المتحدة، ويرجح ذلك لأنها تسبب أعراضاً أقل وضوحاً، مما يسمح لها بالانتشار دون ملاحظة بين المستعمرات. ومن المثير للاهتمام أن الباحثين اكتشفوا أن كمية الأراضي الصالحة للزراعة، أو الأراضي الزراعية، المحيطة بالخلية ساعدت في الحفاظ على مستويات هذا الطفيلي منخفضة. فكان لدى النحل في المناطق التي تكثر فيها حقول المحاصيل نسخ أقل من الطفيلي في أمعائهم. ويشتبه الفريق في أن هذا يرجع إلى أن المزارع غالباً ما تكون أكثر تباعداً من المناطق الحضرية، مما يعني تفاعلاً أقل بين النحل من الخلايا المختلفة. وبما أن النحل غالباً ما يسرق الطعام من الخلايا المجاورة — وهو سلوك ينشر الأمراض — فإن قلة التفاعل في الأراضي الزراعية المفتوحة قد تعني ببساطة فرصاً أقل لانتقال الطفيلي من مستعمرة إلى أخرى.
ومع ذلك، عندما نظر الباحثون في التركيبة العامة لبكتيريا الأمعاء، لم يكن الطفيلي هو المحرك الرئيسي للتغيير. فبينما تسبب وجود "نوزيما سيرانا" في حدوث تحولات صغيرة في تنوع المجتمع البكتيري، إلا أنه كان أقل تأثيراً بكثير من الوقت من السنة وموقع الخلية. وقد تبين أن الموسم هو العامل الأقوى، حيث تتغير أنواع البكتيريا الموجودة بشكل كبير مع تقدم العام من الربيع إلى الخريف. ويرجع ذلك على الأرجح إلى تغير نظام النحل الغذائي على مدار العام؛ فمع تناقص تنوع الزهور المتاحة لهم، يجب على بكتيريا أمعائهم التكيف مع مصادر الغذاء المختلفة. وبالمثل، كان خط العرض الذي تقع فيه الخلية مهماً، حيث امتلك النحل في الشمال مجتمعات أمعاء مختلفة عن النحل في الجنوب، مما يعكس الحياة النباتية والمناخات المختلفة الموجودة عبر البلاد.
كما لعب مشهد الأراضي الزراعية دوراً دقيقاً ولكن مهماً في أنواع بكتيريا الأمعاء المحددة. وبينما لم يتغير الهيكل العام للميكروبيوم بشكل جذري في المناطق الزراعية، إلا أن وفرة بعض المجموعات البكتيرية المفيدة قد تغيرت. فقد أظهر النحل في هذه المناظر الطبيعية مستويات أقل من عدة مجموعات بكتيرية رئيسية، وهو ما عزاه الباحثون إلى نظام غذائي أقل تنوعاً وتعرض أعلى للمواد الكيميائية الزراعية. وعلى العكس من ذلك، زاد نوع من البكتيريا المعروف بقدرته على إزالة سموم المبيدات الحشرية في هذه المناطق، مما يشير إلى أن النحل كان يتكيف مع الضغوط الكيميائية في بيئته. وتؤكد هذه الدراسة أنه بينما تظل الطفيليات مصدر قلق، فإن الحياة اليومية لنحل العسل تشكلها بشكل أعمق المواسم التي يعيشونها والأراضي التي يجمعون منها الغذاء. وتسلط هذه النتائج الضوء على أن حماية نحل العسل تتطلب النظر إلى ما هو أبعد من مجرد مكافحة الأمراض؛ فهي تتطلب فهماً لكيفية تفاعل المناخ والنظام الغذائي والممارسات الزراعية لدعم المجتمعات الصغيرة غير المرئية التي تحافظ على صحة هذه الملقحات الحيوية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.