В мире есть пчёлы, микробиом кишечника которых позволяет им питаться падалью.
Речь идёт, в частности, о тригонах (Trigona), роде пчёл, почти утративших жало и радикально изменивших, по сравнению с родственниками, рацион. Исследователи из Калифорнийского университета (The University of California) задались вопросом, как насекомым это удалось. Понятно, что переход на ранее не используемую пищу возможна лишь с изменением работы кишечника, точнее — населяющих его микроорганизмов. Но что это за изменение — приспособились ли к новым условиям старые микробы, или же микробиота радикально сменилась и не имеет ничего общего с той, что была у предка-вегетарианца?
Для того, чтобы получить образцы пчёл-стервятников, учёные во главе с Куинном Макфредериком (Quinn S. McFrederick) отправились в Коста-Рику, где на мясную приманку попалось 159 пчёл — представительницы 17 видов 9 родов, как факультативные (могут есть, могут не есть), так и облигатные (не могут без мяса) падальщики. Попались и виды, ранее в мясоедстве не замеченные.
Где ловили «неправильных пчёл». A: Биостанции Коста-Рики на карте. B: Так выглядит приманка и пчёлы-тригоны на ней. C: Места установки ловушек в районе станции Ла-Сельва. D: Места установки ловушек в районе станции Лас-Крусес.
Генетический анализ показал, что у всех изученных насекомых микробиота отличается от «базовой». Базой можно считать чрезвычайно стабильный набор из пяти бактерий, он, как полагают учёные, помогал предку группы Corbiculata (в неё входят медоносные, безжалые, орхидные пчёлы и шмели) переваривать пищу растительного происхождения.
Микробиом и диета. Каждый тип потребления пищи связан с определённым набором симбиотических бактерий.
Чтобы перейти на питание падалью, насекомым требуется найти способ борьбы с токсинами. Разлагающие мёртвую плоть микробы выделяют в окружающую среду довольно много ядов — это, как полагают, эволюционное приспособление, помогающее бактериям конкурировать с «большими» падальщиками. Кроме универсального рецепта «увеличить кислотность среды кишечника, выработать специализированный иммунитет» требуется обзавестись и отвечающим на изменившиеся обстоятельства микробиомом.
Генетический анализ показал, что большинство обнаруженных последовательностей относятся к бактериям рода Snodgrassella. Это один из базовых микробов, характерных для большинства пчёл группы Corbiculata. Четыре группы базового набора (Bombilactobacillus, Lactobacillus, Gilliamella и Bifidobacterium) встречались реже. Удалось обнаружить и присутствие бактерий, характерных для безжалых пчел: Bombella, Commensalibacter и Acetobacter. Оказалось, что у «строгих» падальщиков, таких как Trigona necrophaga, заметно повышена доля молочнокислых и уксуснокислых бактерий. Интересно, что в отличие от многих других насекомых (например, жуков-падальщиков) и питающихся мертвечиной птиц, в микробиоме пчёл-стервятников не преобладают виды, обильно развивающиеся на падали. Разумеется, в кишечнике пчелы находятся те микробы, что были на туше животного, но их доля сравнительно невысока.
Сохранение по крайней мере двух типов бактерий «базового» набора в микробиоме пчёл-падальщиков означает либо то, что эти бактерии хорошо приспособились к новой диете, либо то, что они участвуют в каких-то других важных для пчелы процессах и их жизнь не зависит напрямую от того, что пчела ест.
Исследование хоть и ответило на некоторые вопросы, но задало и новые. Например, откуда взялись в микробиоме падальщиков T. necrophaga лактобактерии, обычно живущие на растениях. Возможно, кроме животной падали, эти пчёлы питаются и гниющими плодами. Но пока это только предположение — жизнь насекомых и их симбионтов ещё слабо изучена.
Источник: