Influence of Biotic and Abiotic Factors on the Gut Microbiome of the Western Honey Bee
Deze studie maakt gebruik van een burgerwetenschapsnetwerk in heel Groot-Brittannië om aan te tonen dat hoewel *Nosema ceranae*-infectie de diversiteit van het darmmicrobioom van honingbijen verandert, seizoensvariatie, breedtegraad en het gebruik van landbouwgrond de primaire drijfveren zijn die de samenstelling van het darmmicrobioom vormgeven via hun effecten op klimaat, dieet en blootstelling aan pesticiden.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
De minuscule wereld in de maag van een honingbij is een bruisende stad van bacteriën die het insect helpen voedsel te verteren, te groeien en ziekte te bestrijden. Net zoals mensen vertrouwen op hun eigen darmmicroben om gezond te blijven, zijn deze bijen afhankelijk van een specifieke gemeenschap van twaalf kernbacteriesoorten om te kunnen functioneren. Wanneer dit interne evenwicht wordt verstoord, kan de gezondheid van de bij lijden, wat potentieel kan leiden tot de ineenstorting van de hele bijenkorf. Decennialang wisten wetenschappers dat parasieten en slechte voeding dit delicate ecosysteem uit balans kunnen brengen, maar het grootste deel van wat we weten komt uit experimenten die in gecontroleerde laboratoria zijn uitgevoerd. In de echte wereld, waar het weer verandert, landschappen verschuiven en ziekten zich natuurlijk verspreiden, blijft het volledige beeld van wat de darm van een bij bedreigt onduidelijk. Het begrijpen van deze natuurlijke krachten is cruciaal, omdat honingbijen essentiële bestuivers zijn voor gewassen wereldwijd, en hun afnemende aantallen een ernstig risico vormen voor de wereldwijde voedselzekerheid.
Een team onderzoekers van het UK Centre for Ecology & Hydrology zette zich erop in om deze natuurlijke invloeden in kaart te brengen door direct naar bijen te kijken die leefden in kasten door heel Groot-Brittannië. In plaats van bijen naar een lab te brengen, werkten zij samen met een netwerk van imkers die werkbijen verzamelden uit hun eigen kolonies. Het team verzamelde monsters van bijna tachtig bijenkasten verspreid over verschillende regio's, variërend van het zuiden van Engeland tot het noorden van Schotland, en verspreid over verschillende soorten landbouwgrond. Ze testten deze bijen op de aanwezigheid van Nosema, een microscopische parasiet die de darm binnendringt, en gebruikten vervolgens genetische sequencing om elke soort bacterie te identificeren die in hen leeft. Door de bacteriën te vergelijken die werden gevonden in bijen uit verschillende seizoenen, verschillende breedtegraden en verschillende soorten landschappen, konden de onderzoekers zien welke factoren de interne microbiome van de bij werkelijk vormgaven.
De studie onthulde dat één specifieke parasiet, Nosema ceranae, aanwezig was in ongeveer achttentachtig procent van de geteste bijenkasten, terwijl een verwant, Nosema apis, volledig afwezig was. Deze bevinding suggereert dat N. ceranae de dominante stam in het VK is geworden, waarschijnlijk omdat het minder duidelijke symptomen veroorzaakt, waardoor het onopgemerkt onder de kolonies kan verspreiden. Interessant genoeg ontdekten de onderzoekers dat de hoeveelheid akkerland, of landbouwgrond, rondom een bijenkast er eigenlijk toe bijdroeg om de niveaus van deze parasiet lager te houden. Bijen in gebieden met meer akkerbouwvelden hadden minder exemplaren van de parasiet in hun darmen. Het team vermoedt dat dit komt doordat boerderijen vaak verder uit elkaar liggen dan stedelijke gebieden, waardoor er minder interactie is tussen bijen van verschillende kasten. Aangezien bijen vaak voedsel stelen van naburige kasten — een gedrag dat ziekte verspreidt — betekent minder interactie in open landbouwgebieden simpelweg minder kansen voor de parasiet om van de ene kolonie naar de andere over te springen.
Echter, wanneer de onderzoekers naar de algehele samenstelling van de darmbacteriën keken, was de parasiet niet de belangrijkste drijfveer voor verandering. Hoewel de aanwezigheid van N. ceranae kleine verschuivingen in de diversiteit van de bacteriegemeenschap veroorzaakte, was het veel minder invloedrijk dan het jaargetijde en de locatie van de bijenkast. Het seizoen bleek de sterkste factor te zijn, waarbij de soorten bacteriën die aanwezig waren significant veranderden naarmate het jaar vorderde van de lente naar de herfst. Dit komt waarschijnlijk doordat het dieet van de bijen gedurende het jaar verandert; naarmate de variëteit aan beschikbare bloemen afneemt, moeten hun darmbacteriën zich aanpassen aan verschillende voedselbronnen. Op dezelfde manier deed de breedtegraad van de bijenkast er toe, waarbij bijen in het noorden andere darmgemeenschappen hadden dan die in het zuiden, wat de verschillende plantengroei en klimaten reflecteert die door het land te vinden zijn.
Het landschap van de landbouwgrond speelde ook een subtiele maar belangrijke rol in de specifieke soorten bacteriën in de darm. Hoewel de algemene structuur van het microbiome niet drastisch veranderde in akkerbouwgebieden, deed de abundantie van bepaalde gunstige bacteriën dat wel. Bijen in deze landschappen vertoonden lagere niveaus van verschillende belangrijke bacteriegroepen, wat de onderzoekers toeschrijven aan een minder divers dieet en een hogere blootstelling aan landbouwchemicaliën. Daartegenover stond dat één type bacterie, bekend om zijn vermogen om pesticiden te ontgiften, juist toenam in deze gebieden, wat suggereert dat de bijen zich aanpasten aan de chemische stressoren in hun omgeving. De studie bevestigt dat hoewel parasieten een zorg zijn, het dagelijks leven van honingbijen diepgaander wordt gevormd door de seizoenen waarin ze leven en het land waarover ze foerageren. Deze bevindingen benadrukken dat het beschermen van honingbijen vereist dat we verder kijken dan alleen ziektebestrijding; het vereist een begrip van hoe klimaat, dieet en landbouwmethoden interageren om de kleine, onzichtbare gemeenschappen die deze vitale bestuivers gezond houden, te ondersteunen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.