Syntetizujú totiž živiny, ktorými svoju črevnú mikroflóru následne kŕmia. Ukázal to nový výskum švajčiarskych vedcov.
Včela medonosná kŕmi svoje črevné baktérie, zistili vedci. Zdroj: iStockphoto.com
Vedci z Katedry fundamentálnej mikrobiológie Univerzity vo švajčiarskom Lausanne pod vedením profesora Philippa Engela dokázali, že včely medonosné (Apis mellifera) žijú v symbióze s vlastnými črevnými baktériami.
Aktuálny výskum publikovali v časopise Nature Microbiology.
Dvadsať druhov baktérií
Mikrobióm včiel produkujúcich med pozostáva z len asi dvadsiatich druhov baktérií. V Engelovom laboratóriu chovali Andrew Quinn a Yassine El Chazli včely bez črevných baktérií a následne im zavádzali do tráviaceho traktu špecifické bakteriálne druhy, aby ich črevá kolonizovali.
Skúmali tiež, ako sa darí črevným baktériám, keď sú včely kŕmené iba cukrovou vodou, bez iných živín. Zamerali sa pritom na konkrétnu baktériu Snodgrassella alvi, ktorá síce cukor metabolizovať nedokáže, no ak je v črevách včiel prítomný, kolonizuje ich tráviaci trakt.
Pomohla technológia NanoSIMS
Dokázať, že včely priamo poskytujú spomínanej baktérii základné živiny, bolo náročné. V spolupráci s tímom profesora Andersa Meiboma a odborníkmi na technológiu NanoSIMS (Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry) však skupina vedcov napokon uskutočnila experiment s použitím glukózy s izotopmi 13C, tráviaci trakt včiel následne kolonizovali baktériou S. alvi a vzápätí ho vyšetrili pomocou elektrónovej mikroskopie a NanoSIMS.
Tento proces im umožnil vytvoriť 2D obraz, ktorý ukázal, že bunky S. alvi boli o izotopy 13C obohatené tiež. Včely teda pre svoje črevné baktérie preukázateľne syntetizovali potravu.
Rozhodujúca pre pochopenie ich zraniteľnosti
Výskum poukazuje na komplexnú metabolickú synergiu medzi včelami a ich črevnou mikrobiotou, ktorá by mohla byť rozhodujúca pre pochopenie zraniteľnosti včiel voči zmene klímy, pesticídom či novým patogénom. Ukázalo sa napríklad, že ak sú včely vystavené glyfosátu, sú náchylnejšie na patogény a v ich črevách sa znižuje aj množstvo baktérií S. alvi.
Vrhá svetlo aj na vplyv environmentálnych stresorov
Andrew Quinn naznačil, že by sa tento prístup mohol rozšíriť i na ďalšie črevné mikroorganizmy, ktoré sa potenciálne živia zlúčeninami odvodenými od ich hostiteľov. Nové zistenia by podľa neho mohli vysvetliť špeciálnu povahu črevnej mikroflóry včiel. Výskum tímu vrhá svetlo na možný vplyv environmentálnych stresorov na krehkú rovnováhu medzi včelami a ich črevnými baktériami, čo môže prispievať k ich rastúcej zraniteľnosti.
Štúdia predstavuje významný pokrok v pochopení zložitých interakcií ekosystémov črevnej mikrobioty včiel a otvára nové možnosti skúmania, ako fungujú podobné mechanizmy v prípade iných druhov a u ľudí a ako tieto interakcie ovplyvňujú celkové zdravie a odolnosť hostiteľských organizmov.
Priekopnícky výskum nielen prehlbuje naše chápanie symbiotických vzťahov v prírode, ale zdôrazňuje tiež dôležitosť zachovania citlivých ekosystémov uprostred rastúcich environmentálnych výziev. Poznatky získané v rámci tejto štúdie by mohli viesť k účinnejším stratégiám na ochranu populácií včiel, ktoré sú kľúčové pre biodiverzitu a poľnohospodársku produktivitu na celom svete.
Zdroje: Earth.com, DOI: 10.1038/s41564-023-01572-y
(af)
