Influence of Biotic and Abiotic Factors on the Gut Microbiome of the Western Honey Bee
यह अध्ययन ग्रेट ब्रिटेन में एक नागरिक विज्ञान नेटवर्क का उपयोग करके यह प्रदर्शित करता है कि जबकि *नोसेमा सेरेनी (Nosema ceranae)* संक्रमण मधुमक्खी के आंत के माइक्रोबायोम विविधता को बदल देता है, मौसमी भिन्नता, अक्षांश और कृषि भूमि का उपयोग जलवायु, आहार और कीटनाशक जोखिम पर अपने प्रभावों के माध्यम से आंत के सूक्ष्मजीव संरचना को आकार देने वाले प्राथमिक चालक हैं।
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एक मधुमक्खी के पेट के भीतर की नन्ही दुनिया बैक्टीरिया का एक हलचल भरा शहर है जो कीट को भोजन पचाने, बढ़ने और बीमारी से लड़ने में मदद करता है। जिस तरह मनुष्य स्वस्थ रहने के लिए अपने स्वयं के गट (आंत) सूक्ष्मजीवों पर निर्भर करते हैं, ये मधुमक्खियां भी कार्य करने के लिए बारह विशिष्ट मुख्य जीवाणु प्रजातियों पर निर्भर करती हैं। जब इस आंतरिक संतुलन में व्यवधान आता है, तो मधुमक्खी का स्वास्थ्य बिगड़ सकता है, जिससे संभावित रूप से पूरे छत्ते का पतन हो सकता है। दशकों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि परजीवी और खराब पोषण इस नाजुक पारिस्थितिकी तंत्र को बिगाड़ सकते हैं, लेकिन हम जो कुछ भी जानते हैं वह अधिकांशतः नियंत्रित प्रयोगशालाओं में किए गए प्रयोगों से आता है। वास्तविक दुनिया में, जहाँ मौसम बदलता है, परिदृश्य बदलते हैं और बीमारियाँ स्वाभाविक रूप से फैलती हैं, वहाँ एक मधुमक्खी के पेट को क्या खतरा बना हुआ है, इसकी पूरी तस्वीर स्पष्ट नहीं है। इन प्राकृतिक शक्तियों को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि मधुमक्खियां दुनिया भर में फसलों के लिए आवश्यक परागणकर्ता हैं, और उनकी घटती संख्या वैश्विक खाद्य सुरक्षा के लिए गंभीर जोखिम पैदा करती है।
यूके सेंटर फॉर इकोलॉजी एंड हाइड्रोलॉजी के शोधकर्ताओं के एक दल ने ग्रेट ब्रिटेन में रहने वाली मधुमक्खियों को सीधे देखकर इन प्राकृतिक प्रभावों का मानचित्रण करने का लक्ष्य रखा। मधुमक्खियों को लैब में लाने के बजाय, उन्होंने मधुमक्खी पालकों के एक नेटवर्क के साथ काम किया जिन्होंने अपने स्वयं के उपनिवेशों (कोलोनियों) से श्रमिक मधुमक्खियों को एकत्र किया। टीम ने इंग्लैंड के दक्षिण से लेकर स्कॉटलैंड के उत्तर तक और विभिन्न प्रकार के कृषि क्षेत्रों में स्थित लगभग अस्सी छत्तों से नमूने एकत्र किए। उन्होंने इन मधुमक्खियों का 'नोसेमा' (Nosema), एक सूक्ष्म परजीवी के लिए परीक्षण किया जो पेट पर आक्रमण करता है, और फिर उनके भीतर रहने वाले प्रत्येक प्रकार के बैक्टीरिया की पहचान करने के लिए जेनेटिक सीक्वेंसिंग का उपयोग किया। विभिन्न मौसमों, विभिन्न अक्षांशों और विभिन्न प्रकार के परिदृश्यों से प्राप्त मधुमक्खियों में पाए जाने वाले बैक्टीरिया की तुलना करके, शोधकर्ता यह देख सके कि किन कारकों ने वास्तव में मधुमक्खी के आंतरिक माइक्रोबायोम को आकार दिया।
अध्ययन से पता चला कि एक विशिष्ट परजीवी, नोसेमा सेराना (Nosema ceranae), परीक्षण किए गए लगभग छत्तीस प्रतिशत छत्तों में मौजूद था, जबकि उसका संबंधी, नोसेमा अपिस (Nosema apis), पूरी तरह से अनुपस्थित था। यह निष्कर्ष बताता है कि N. ceranae यूके में प्रमुख स्ट्रेन बन गया है, संभवतः इसलिए क्योंकि यह कम स्पष्ट लक्षण पैदा करता है, जिससे यह उपनिवेशों के बीच बिना पता चले फैलता रहता है। दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने पाया कि एक छत्ते के आसपास कृषि भूमि (arable land) की मात्रा ने वास्तव में इस परजीवी के स्तर को कम रखने में मदद की। अधिक फसल क्षेत्रों वाले क्षेत्रों में मधुमक्खियों के पेट में इस परजीवी की प्रतियां कम थीं। टीम को संदेह है कि ऐसा इसलिए है क्योंकि शहरी क्षेत्रों की तुलना में खेत अक्सर अधिक फैले हुए होते हैं, जिसका अर्थ है कि विभिन्न छत्तों से आने वाली मधुमक्खियों के बीच कम परस्पर क्रिया होती है। चूंकि मधुमक्खियां अक्सर पड़ोसी छत्तों से भोजन चुराती हैं—एक ऐसा व्यवहार जो बीमारी फैलाता है—खुले कृषि क्षेत्रों में कम परस्पर क्रिया का सीधा अर्थ है कि परजीवी के एक कॉलोनी से दूसरी कॉलोनी में कूदने के अवसर कम हो जाते हैं।
हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने गट बैक्टीरिया की समग्र संरचना को देखा, तो परजीवी परिवर्तन का मुख्य चालक नहीं था। हालांकि N. ceranae की उपस्थिति ने बैक्टीरिया के समुदाय की विविधता में छोटे बदलाव उत्पन्न किए, लेकिन यह समय और स्थान की तुलना में बहुत कम प्रभावशाली था। मौसम सबसे मजबूत कारक साबित हुआ, जिसमें वर्ष के दौरान वसंत से शरद ऋतु तक बढ़ते हुए बैक्टीरिया के प्रकारों में महत्वपूर्ण बदलाव आया। ऐसा संभवतः इसलिए है क्योंकि पूरे वर्ष मधुमक्खियों का आहार बदलता रहता है; जैसे-जैसे उनके लिए उपलब्ध फूलों की विविधता कम होती जाती है, उनके गट बैक्टीरिया को विभिन्न खाद्य स्रोतों के अनुकूल होना पड़ता है। इसी तरह, छत्ते का अक्षांश भी मायने रखता था, जिसमें उत्तर की मधुमक्खियों के पास दक्षिण की मधुमक्खियों की तुलना में अलग गट समुदाय थे, जो देश भर में पाई जाने वाली विभिन्न वनस्पतियों और जलवायु को दर्शाते हैं।
कृषि भूमि के परिदृश्य ने भी गट में पाए जाने वाले विशिष्ट प्रकार के बैक्टीरिया में सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। हालांकि माइक्रोबायोम की समग्र संरचना कृषि क्षेत्रों में नाटकीय रूप से नहीं बदली, लेकिन कुछ लाभकारी बैक्टीरिया की प्रचुरता में अंतर देखा गया। कृषि क्षेत्रों में मधुमक्खियों में कई प्रमुख जीवाणु समूहों का स्तर कम पाया गया, जिसे शोधकर्ता विविध आहार की कमी और कृषि रसायनों के उच्च जोखिम से जोड़ते हैं। इसके विपरीत, कीटनाशकों को विषमुक्त करने की क्षमता रखने वाला एक प्रकार का बैक्टीरिया वास्तव में इन क्षेत्रों में बढ़ गया, जो यह सुझाव देता है कि मधुमक्खियां अपने वातावरण में रासायनिक तनावों के प्रति अनुकूलित हो रही थीं। अध्ययन पुष्टि करता है कि हालांकि परजीवी एक चिंता का विषय हैं, लेकिन मधुमक्खियों का दैनिक जीवन काफी हद तक उन मौसमों और उस भूमि द्वारा आकार दिया जाता है जिनमें वे रहते हैं और जहाँ वे चरती हैं। ये निष्कर्ष इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि मधुमक्खियों की रक्षा करने के लिए केवल रोग नियंत्रण से परे देखने की आवश्यकता है; इसके लिए यह समझने की आवश्यकता है कि जलवायु, आहार और खेती के तरीके कैसे आपस में मिलकर उन नन्हें, अदृश्य समुदायों को स्वस्थ रखने के लिए काम करते हैं जो इन महत्वपूर्ण परागणकर्ताओं को बनाए रखते हैं।
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