Исследование: пчелы заменили цветы на мясо и научились переваривать животный белок

Матрица Свободы

Американские биологи исследовали кишечный микробиом видов пчел, добывающих белок не из пыльцы цветков, а из трупов позвоночных животных. Выяснилось, что при переходе к некрофагии насекомые потеряли несколько типичных для их предков групп микробов, приобрели в значительном количестве молочнокислых и уксуснокислых бактерий, которые могут делать их устойчивыми к патогенам падали и помогать в переваривании мяса. О своих открытиях ученые известили в статье журнала mBio .Что заинтересовало ученых в кишечном микробиоме пчел?

Кишечный микробиом и диета сильно взаимосвязаны. Так, изменение рациона влечет за собой изменения микробного состава пищеварительной системы, а та, со своей стороны, может хозяину дать возможность питаться новыми продуктами. К примеру, у пчел есть бактерии, которые помогают переваривать токсичные углеводы в нектаре некоторых растений. Это помогает поддерживать здоровье пчел, чье питание полагается на пыльцу и нектар цветов. Однако не все пчелы являются вегетарианцами. Эти насекомые вообще происходятот хищных ос, добычей которых были насекомые, питавшиеся пыльцой и нектаром. Длительное питание такими насекомыми постепенно привело их к возможности переваривать растительные продукты, на которые они в конце концов и перешли. Но потом часть пчел-вегетарианцев из группы безжалостных (не имеющих функционального жала) перешла на питание падали — периодически или на постоянной основе. К последним относятся только три вида пчел из рода Trigona., проживающих в тропиках Центральной и Южной Америки. Необходимый им белок они получают не из пыльцы, а путем поедания трупов позвоночных животных, что совсем не похоже на диету их предков. Энтомологи из Корнеллского университета, Калифорнийского университета в Риверсайде и Колумбийского университета провели исследование, чтобы выяснить, как изменился кишечный микробиом пчел при этом переходе.Как исследовать, что происходило с кишечными микробами пчел-некрофагов?

Ученые сравнили кишечные микробиомы безжалостных пчел из трех разных групп — питающихся пыльцой; которые являются факультативными некрофагами, то есть периодически едят падаль; которые являются облигатными некрофагами, то есть питаются трупами животных на постоянной основе. Всего в анализ включили данные о 159 пчелах из девяти родов и 17 видах, собранных в Коста-Рике с помощью приманок из курятины, расположенных на 32 локациях. Анализ микробиомы проводили по определению нуклеотидной последовательности свойственного бактериям гена 16S рРНК в молекулах ДНК, выделенных из пищеварительной системы отловленных пчел.Как пчелы заменили ароматные цветы на ароматное мясо?

Среди трех групп изученных пчел наибольшее количество основных типичных для пчел видов бактерий обнаружили у тех, что, как и большинство других пчел, питаются пыльцой и нектаром цветов. Это были такие микробы как Bifidobacterium , Snodgrassella , Bombilactobacillus и Lactobacillus , а также ассоциированные с пчелами или цветками Bombella , Gluconobacter и Neokomagataea . У факультативных некрофагов микробиом сильно варьировал, вероятно, завися от диеты в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Но в целом был чрезмерно представлен бактериями Acinetobacter , Bifidobacterium и Enterococcus. В облигатных некрофагах некоторые микроорганизмы были представлены в большем количестве, чем у двух других групп. Например, ученые обнаружили у них большое количество молочнокислых бактерий Apilactobacillus kosoi , а также бактерий, ассоциированных с мясом: Carnobacterium , Brochothrix и Vagococcus , некоторые из которых находили и на курином мясе. Микробиом этих пчел выделялся еще и с большим количеством уксуснокислых бактерий, таких как Commensalibacter и Acetobacter . Но почти был лишен ключевых для многих пчел бактерий Gilliamella и Snodgrassella .Результаты изучения указывают, что при переходе от цветков к трупам позвоночных пчелы изменяли кишечный микробиом. Они утратили некие главные группы микробов, которые были присущи их предкам, но которые, возможно, утратили свою значимость. Они приобрели в большом количестве молочнокислых и уксуснокислых бактерий, которые, вероятно, поспособствовали освоению новой пищи. Такие микробы имеются в большом количестве и у других животных-падателей, делая среду их пищеварительной системы кислой, менее пригодной для размножения патогенов, распространенных в падле. Кроме этого, такие бактерии могут помогать пчелам переваривать само мясо, подобно тому, как желудочный сок и ферменты делают это у людей. Авторы призывают провести больше исследований, чтобы выяснить роль кишечного микробиома в питании пчел.