В эволюционном плане пчелы – это осы, решившие стать вегетарианцами. Однако некоторые виды пчел без жала, обитающие в тропиках, не прочь добавить в свою диету из пыльцы и нектара падаль, а прочие полностью вернулись к образу жизни некрофагов – они перестали навещать цветы и полагаются исключительно на мясо.
В новом исследовании ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде выяснили, какие механизмы позволили пчелам-стервятникам из рода Trigona перейти на радикально другую диету.
«Это единственные пчелы в мире, которые эволюционировали так, чтобы использовать нерастительные источники пищи – и это довольно заметное изменение в их рационе», – Дуг Янега, соавтор исследования.
Пчелы и шмели имеют кишечник, в котором обитают одни и те же пять основных микробов, в отличие от людей, у которых микробиом кишечника меняется с каждым приемом пищи. Большинство видов пчел сохранили свои бактерии на протяжении примерно 80 миллионов лет эволюции.
Пчелы-стервятники в Коста-Рике обедают сырой куриной наживкой
Фото: Quinn McFrederick
Учитывая радикальные изменения в выборе продуктов питания пчел-стервятников, исследователи задались вопросом, отличаются ли кишечные бактерии этих насекомых от кишечных бактерий типичных пчел-вегетарианцев.
Чтобы отследить эти изменения, ученые отправились в Коста-Рику, где, как известно, обитают эти пчелы. Они разложили в тропическом лесу приманки – свежие кусочки сырого цыпленка, подвешенные к веткам. Мясо намазали вазелином для отпугивания муравьев.
Ricardo Ayala
Особь из семейства безжальных пчел Trigona. Некоторые из них питаются мясом.
Приманки успешно привлекли пчел-стервятников и связанных с ними видов. Обычно у этих насекомых на задних лапках есть «корзины» для сбора пыльцы, однако в данном случае команда наблюдала, как пчелы, питающиеся мясом, использовали те же конструкции для сбора приманки.
Сравнив микробиомы кишечника обычных пчел, некрофагов и пчел, сочетающих мясную и растительную диету, исследователи обнаружили самые резкие отличия именно среди эксклюзивных мясоедов.
«Микробиом пчел-стервятников обогащен кислотолюбивыми бактериями. Это новые бактерии, у которых нет сородичей. Но они похожи на микробы, встречающиеся у птиц-стервятников, а также у гиен и других падальщиков. Эти организмы, по-видимому, защищают их от патогенов, которые можно обнаружить на сгнившем мясе», – Куинн Макфредерик, соавтор исследования.
Одной из бактерий, присутствующих в пчелах-стервятниках, является Lactobacillus. Она обитает во многих ферментированных продуктах питания человека – например, в закваске. Также ученые обнаружили, что пчелы-стервятники обладают и бактериями Carnobacterium, которые связаны с перевариванием плоти.
Исследователи отметили, что эти пчелы необычны во многих отношениях. Несмотря на отсутствие жала, далеко не все из них беззащитны. Некоторые такие пчелы способны наносить врагам укусы, вызывающими волдыри и болезненные язвы на коже.
Исследовательская группа планирует глубже изучить микробиомы пчел-стервятников, надеясь узнать о геномах всех бактерий, а также грибков и вирусов в их телах.
