Необходимость изучения пищевого стресса у медоносных пчел стала актуальной в последние годы. В 2013 году Министерство сельского хозяйства США и Агентство по охране окружающей среды назвали стресс, связанный с питанием, одним из главных приоритетов исследований для понимания необъяснимой потери семей медоносных пчел — явления, известного в США как расстройство коллапса колоний (CCD). Учитывая, что опыление пчелами составляет более 15 миллиардов долларов продовольственных культур и 150 миллионов долларов в год для меда только в Соединенных Штатах, потери пчел имеют огромные экологические и экономические последствия. Если пчелы исчезнут, многие растения, в том числе жизненно важные пищевые культуры, такие как яблоки, миндаль, ягоды и огурцы, также могут оказаться в опасности.
Исследователи полагают, что может быть несколько взаимосвязанных факторов, способствующих сокращению численности пчел, включая пищевой стресс, потерю среды обитания, пестициды, патогены и паразиты. Эти опасения побудили президента Обаму сформировать в 2014 году Целевую группу по охране здоровья опылителей, что стало беспрецедентным мероприятием, в котором исследования воздействия плохого питания на пчел были названы одной из своих основных целей.Несмотря на то, что недавно был проведен ряд сложных исследований питания, исследование Уэллсли впервые показало, что дефицит питания в раннем возрасте может иметь далеко идущие последствия для взрослых медоносных пчел, включая влияние на сложное поведение, такое как собирательство и виляние танцы. «Давно известно, что пищевой стресс сокращает продолжительность жизни пчел, — заявил Маттила, — но у нас никогда не было такого четкого понимания его влияния на выполняемые ими задачи, и мы никогда не знали, что его эффекты сохраняются до последних дней, даже когда взрослые пчелы получают обильную пищу ".Это исследование также является одним из немногих, проводимых полностью в естественной среде улья, что позволило личинкам и взрослым особям функционировать в нормальных колониях, а не в инкубаторах и клетках, которые более типичны для исследований питания.
Эта уникальная методология позволила Маттиле, Скофилду и их студентам-ассистентам-исследователям наблюдать, как пчелы собирают еду и танцуют в естественных условиях — действия, которые они не могли бы выполнять в искусственных лабораторных условиях.Собирательство и танец виляния особенно важны для здоровья колонии медоносных пчел, потому что они являются ключевыми средствами, с помощью которых медоносные пчелы получают пищу, такую как нектар и пыльца, и общаются с другими пчелами о местонахождении источников пищи и мест гнездования.
Когда личинки медоносной пчелы выращивались при ограниченном количестве пыльцы, что могло произойти в периоды плохой погоды или вследствие утраты среды обитания или методов хозяйствования, имелось множество негативных последствий. Пчелы, подвергшиеся стрессу от пыльцы, были легче и умирали моложе, и пчелы кормились меньше. Те, кто действительно собирали корм раньше, в течение меньшего количества дней и с большей вероятностью умирали после всего одного дня поиска пищи.
Рабочие, подвергшиеся стрессу от пыльцы, также реже танцевали вилять, чем рабочие, которые были сыты как личинки, а если они танцевали, то передаваемая ими информация о местонахождении источников пищи была менее точной. «Их танцы часто были явно непоследовательными, а в худшем — почти дезориентированными», — сказал Скофилд.Важно отметить, что пищевой стресс взаимодействует с рядом других факторов стресса, таких как пестициды и патогены, которые, как уже известно, сокращают продолжительность жизни и ухудшают способность собирать пищу, создавая порочный круг плохого здоровья и сокращения популяции. Стресс, связанный с питанием, также частично связан с потерей среды обитания для кормления, что может усугубить стресс от использования пестицидов и другой коммерческой практики. Плохая добыча корма и пляски виляния, в свою очередь, могут привести к эскалации сокращения численности пчел при долгосрочном ограничении пыльцы, если это не позволит находящимся в стрессе собирателям обеспечить достаточное количество для развивающихся рабочих. «Если плохие места обитания создают пищевой стресс в колониях, то наше исследование показывает, что средняя пчела, находящаяся в стрессе, не может компенсировать сокращение возможностей поиска пищи, усерднее работая, чтобы найти пищу.
Это, вероятно, усугубляет пищевой стресс и еще больше ограничивает способность колонии преодолевать проблемы с поиском пищи. в районах, которые больше не подходят для пчел », — пояснил Маттила.Исследование также предполагает, что плохое питание может подорвать здоровье колонии и способствовать коллапсу. И наоборот, обеспечение медоносных пчел доступа к разнообразному и обильному фуражу в течение всего года может снизить вероятность коллапса. "Это означает содержание пчел в благоприятных для пчел, зеленых и полных цветущих районах районах в пределах обычного радиуса кормодобывания колонии, регулярная проверка запасов корма в колониях и обеспечение добавками, когда естественный корм недоступен или запасы в колонии ограничены. "сказал Маттила. «Неспособность обеспечить эти потребности может наложить на колонии наследие дисфункции».
Помощь в исследованиях оказали Аманда Гарднер, Рэйчел Рид, Кэтрин Олескевич, Анита Яу и Амина Зиад. Дополнительное финансирование было предоставлено Ассоциацией пчеловодов округа Эссекс штата Массачусетс.