211service.com
Czy wirus kryje się za plagą pszczół?
Naukowcy zidentyfikowali prawdopodobnego sprawcę ogromnej i tajemniczej zarazy, która w ciągu ostatniego roku zabiła dziesiątki milionów pszczół w Stanach Zjednoczonych. Sekwencjonując DNA każdego drobnoustroju zamieszkującego pszczoły, naukowcy odkryli nowego wirusa silnie powiązanego z zakażonymi ulami. Odkrycia mogą pomóc pszczelarzom w ochronie ich kolonii. Badania sugerują również skuteczną nową metodę identyfikacji patogenów zakaźnych, czy to od pszczół, czy od ludzi.
Ratowanie pszczół: Pasożytnicze roztocza (pokazane powyżej przyczepione do pszczół robotnic) mogą osłabiać układ odpornościowy pszczół, narażając je na infekcję nowo zidentyfikowanym wirusem powiązanym z zaburzeniem zapadania się kolonii.
Po zebraniu pszczół miodnych ze zdrowych i chorych kolonii, naukowcy przeszukali ich DNA, aby znaleźć sprawcę tajemniczego zniknięcia dziesiątek milionów pszczół w ubiegłym roku.
To bardzo ważne odkrycie, mówi Dewey Caron , entomolog z Uniwersytetu Delaware w stanie Maryland, który nie był zaangażowany w badanie. To jeszcze nie dymiąca broń, ale naprawdę pomaga zawęzić poszukiwania.
W ciągu ostatniego roku dziesiątki milionów pszczół w tajemniczy sposób zniknęło z uli, co oznacza utratę 50 do 90 procent kolonii w USA. Podczas gdy populacje pszczół miodnych przeżyły kilka poważnych uderzeń w ich liczebność w ciągu ostatniego stulecia, ta konkretna plaga jest wyjątkowa, ponieważ dorosłe pszczoły wydają się znikać z uli bez śladu. Ponieważ pszczoły miodne zapylają setki gatunków owoców, warzyw i orzechów – komercyjni pszczelarze przewożą swoje ule po całym kraju w okresie kwitnienia w celu zapylania upraw – ta utrata jest poważnym problemem w rolnictwie.
Naukowcy starają się znaleźć źródło problemu – znanego jako zaburzenie zapadania się kolonii – odkąd pierwszy przypadek został zgłoszony w 2006 roku. Zasugerowano wiele możliwości: genetycznie zmodyfikowane rośliny uprawne, pestycydy, pasożyty, stres, telefony komórkowe i nawet niebiańska interwencja w postaci uniesienia pszczoły miodnej. Ale naukowcy mówią teraz, że zbliżają się do źródła problemu.
Korzystając z nowych, szybkich metod sekwencjonowania genów, naukowcy z Columbia University, Pennsylvania State University i Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA) przeanalizowali DNA zarówno zdrowych, jak i zakażonych kolonii pszczół, wraz z kolonizującymi je wirusami, bakteriami i grzybami… podejście znane jako metagenomika. (Patrz Sekwencjonowanie w mgnieniu oka i nasza menażeria drobnoustrojów). Po odjęciu sekwencji DNA pszczół – zidentyfikowanych za pomocą niedawno wydanych genom pszczoły miodnej –naukowcy zostali z DNA drobnoustrojów. Odkryli, że jeden konkretny wirus, znany jako izraelski wirus ostrego paraliżu pszczół, został znaleziony tylko w koloniach, które poniosły znaczne straty. W dalszych badaniach 51 kolonii pszczół z całego kraju – 30 kolonii chorych i 21 zdrowych – wszystkie z wyjątkiem jednej kolonii zarażonej izraelskim wirusem ostrego paraliżu również miały zaburzenie rozpadu kolonii. Innymi słowy, wirus mógł przewidzieć załamanie w 96 procentach przypadków. ten Wyniki są publikowane dzisiaj online w czasopiśmie Nauka .
Chociaż wyniki są ekscytujące, naukowcy ostrzegają, że jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy wirus naprawdę wywołuje zaburzenie. Wciąż mamy wiele badań do zrobienia, aby dowiedzieć się, dlaczego pszczoły miodne umierają w USA, mówi Jeffery Pettis , entomolog z USDA w Beltsville, MD, który był zaangażowany w badania.
Autopsje przeprowadzone wkrótce po pierwszych doniesieniach o problemie ujawniły, że pszczoły z zapadniętych kolonii miały oznaki wielu infekcji, co sugeruje, że wirus może działać w połączeniu z innymi stresorami, takimi jak pasożytnicze roztocza. Mówi się, że roztocza są głównym źródłem śmiertelności pszczół Diana Cox-Foster , entomolog z Pennsylvania State University, który kierował nowym badaniem i wcześniej wykazał, że pasożyty mogą immunosupresyjne pszczoły. Może to osłabić pszczołę i spowodować amplifikację innych patogenów lub wirusa. Aby dokładnie określić, w jaki sposób te różne czynniki oddziałują, Cox-Foster i jej współpracownicy planują teraz kontrolowane badania, w których będą narażać pszczoły zarówno na wirusa, jak i szereg innych stresorów, takich jak roztocza i pestycydy.
Wirus, po raz pierwszy zidentyfikowany w Izraelu w 2004 roku, pochodzi ze słabo zbadanej klasy wirusów infekujących owady. Chociaż wykryto go w koloniach pszczół w Izraelu i Australii, kraje te nie zgłosiły tego samego zestawu objawów związanych z zaburzeniem rozpadu kolonii w Stanach Zjednoczonych. Naukowcy uważają, że wirus mógł ulec mutacji po wejściu do kraju. Wiemy z innych wirusów, takich jak Zachodni Nil, że bardzo małe zmiany genetyczne mogą zmienić łagodnego wirusa w zjadliwego, mówi Edwarda Holmesa , biolog z Penn State, który był również zaangażowany w badanie. Jest całkiem możliwe, że bardzo małe zmiany genetyczne, których jeszcze nie scharakteryzowaliśmy, mogą sprawić, że wirus będzie zachowywał się inaczej w Izraelu, Australii i USA.
Naukowcy twierdzą, że ich odkrycia kierują ich również do potencjalnego miejsca wejścia wirusa. Wszystkie badane chore ule były albo importowane z Australii, albo miały kontakt z pszczołami australijskimi, a najwcześniejsze oznaki rozpadu kolonii zaobserwowano w 2004 roku, pierwszym roku importu pszczół miodnych z Australii. To prawdziwa uwaga ostrzegawcza, mówi Caron. Myślę, że mówi nam, że musimy przyjrzeć się importowi zapasów dłużej. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na rośliny zapylane przez pszczoły, zwłaszcza migdały, rośnie zapotrzebowanie na pszczoły, co powoduje wzrost importu do Stanów Zjednoczonych. Według Pettisa z USDA, naukowcy prowadzą rozmowy z Departamentową Służbą Inspekcji Zdrowia Zwierząt i Roślin oraz z władzami australijskimi w celu ustalenia, czy import z Australii powinien być zakazany lub poddany bardziej intensywnym badaniom.
Jeśli wirus okaże się głównym czynnikiem powodującym załamanie kolonii, naukowcy twierdzą, że najlepszym krótkoterminowym środkiem zapobiegawczym jest utrzymanie zdrowych uli. Podczas gdy pszczelarze leczą pszczoły na infekcje roztoczowe i bakteryjne, nie mamy leków na infekcje wirusowe, mówi Cox-Foster. Jeśli masz wymarłe kolonie, nie używaj ponownie sprzętu. Utrzymuj pszczoły tak zdrowe, jak to tylko możliwe. Dbaj o ich dobre odżywianie i minimalizuj stres. I powstrzymaj inne patogeny – w szczególności roztocza. Pszczelarze mogą również napromieniać zainfekowany sprzęt.
W dłuższej perspektywie naukowcy mogą być w stanie wyhodować pszczoły odporne na wirusa. Izraelski badacz, który początkowo zidentyfikował wirusa, odkrył również, że niektóre pszczoły wydają się być odporne: okazało się, że te pszczoły mają mały fragment wirusowego DNA zintegrowany z ich genomem. To odpowiednik naturalnie występującej odpornej pszczoły, mówi W. Iana Lipkina z Columbia University w Nowym Jorku, który kierował działem metagenomiki w obecnym badaniu. Naukowcy wyhodowali już pszczoły bardziej odporne na roztocza i inne czynniki.
Nowe badanie było pierwszą wyprawą Lipkina do świata owadów. Lipkin, epidemiolog, który pomógł odkryć patogen leżący u podstaw wirusa Zachodniego Nilu, został zwerbowany przez Cox-Foster, aby pomóc znaleźć źródło tajemniczej choroby pszczół po tym, jak w zeszłym roku wygłosił przemówienie na temat swojego podejścia. Mówi, że metody metagenomiczne, których używał on i jego koledzy, stworzyły mapę drogową do energicznego badania ognisk chorób zakaźnych. Wcześniej naukowcy badający epidemię chorób zakaźnych podchodzili do problemu z myślą o konkretnym winowajcy, a następnie pracowicie próbowali wyhodować i scharakteryzować drobnoustroje. Dzięki takiemu podejściu możemy zbadać wszystko, co może być związane z daną chorobą – mówi Lipkin. W przypadku wirusa takiego jak SARS, zamiast spędzać miesiące na opracowywaniu sposobów na hodowlę wirusa, możemy uzyskać wyniki w ciągu zaledwie tygodnia.