Сложные взаимодействия, которые поддерживают групповое здоровье внутри пчелиного улья, служат уроками для человечества во время пандемий. Рэйчел Боноан, CC BY-ND

Поскольку многие штаты и города США борются за контроль над передачей COVID-19, одной из проблем является ограничение распространения среди люди, живущие в тесноте, Социальное дистанцирование может быть затруднено в таких местах, как дома престарелых, квартиры, общежития колледжей и жилье для рабочих-мигрантов.

As поведенческие экологи кто изучал социальные взаимодействия медоносных пчел, мы видим параллели между жизнью в улье и усилиями по борьбе с COVID-19 в густонаселенных районах. Хотя медоносные пчелы живут в условиях, не способствующих социальное дистанцирование, они разработали уникальные способы борьбы с болезнями, коллективно работая над сохранением здоровья колонии.

Рэйчел Боноан и стажеры проверяют ульи, которые она изучала в ветеринарном кампусе Университета Тафтса в Норт-Графтоне, штат Массачусетс.

Жизнь в толпе

Медоносные пчелы, как и люди, очень социальные организмы. Колония медоносных пчел - это шумный мегаполис, состоящий из тысяч человек.

Три «типа» пчел делят пространство внутри колонии. Королева, единственная репродуктивная самка, откладывает яйца. Дроны, пчелы-самцы, покидают улей, чтобы спариваться с матками из других колоний. Рабочие - стерильные самки - составляют основную часть колонии и выполняют всю непродуктивную работу. Они строят восковые соты, собирают и приносят пищу, ухаживают за молодыми и многое другое.

Члены колонии настолько хорошо работают вместе, что колонию можно назвать «суперорганизм»- сообщество с высокими связями, которое функционирует как единое целое.

Социальная жизнь дает множество преимуществ: просто спросите любого родителя-одиночки, насколько полезно было бы жить в сообществе, в котором действует совместная забота о детях! Но это также сопряжено с расходами, в частности с распространением болезней. Внутри улья рабочие пчелы передают друг другу нектар, по сути, заменяя основной ингредиент медом. Они ползают друг на друга и все время натыкаются на других.

Пчелиная семья организована вокруг матки и отмечена краской, чтобы ее было легче найти, а ученые и пчеловоды могли отслеживать ее возраст. Рэйчел Боноан, CC BY-ND

Более того, люди держат много пчелиных семей рядом друг с другом для сельскохозяйственных целей. Это создает неестественные, густонаселенные «города» этих суперорганизмов, где вредители и болезни могут быстро распространяться.

Социальный иммунитет

Как и люди, у отдельных рабочих пчел есть иммунная система, которая распознает вторгшиеся патогены и борется, чтобы избавиться от них. Однако есть некоторые классы патогенов, которые иммунная система медоносной пчелы похоже не признает, Таким образом, пчелы нуждаются в другой тактике борьбы с ними.

От этих угроз медоносные пчелы защищают колонию через социальный иммунитет. совместное поведенческое усилие многими пчелами для защиты колонии в целом. Например, рабочие пчелы удаляют больных и мертвых детенышей из колонии, снижая вероятность передачи инфекций другим пчелам.

Рабочие пчелы также выстилают улей противомикробное вещество под названием прополис, сделанные из смолы растений, которую они собирают и смешивают с воском и пчелиными ферментами. Наносимый на стенки улья и между трещинами, этот «пчелиный клей» убивает различные типы патогенов, в том числе бактерии, вызывающие ужасную болезнь медоносных пчел, называемую Американский гнилец.

Другой возбудитель, грибок Аскосфера апис, вызывает болезнь медоносных пчел, известную как расплода, Поскольку гриб чувствителен к нагреванию, меловая корка обычно не влияет на сильный пчелиный улей, который поддерживает свою температуру где-то между 89.6 ° F и 96.8 ° F. Весна в Новой Англии, мелкоблуд может стать проблемой.

Опыление миндального сада недалеко от Терлока, Калифорния. Скопление множества семей медоносных пчел близко друг к другу облегчает распространение болезней и патогенов между ними. AP Photo, Гося Возняцка

Возбудитель меловой крови поражает молодых медоносных пчел или личинок, которые заражаются, когда их кормят спорами из зараженной пищи. Он находится в состоянии покоя в кишечнике личинки, ожидая, пока температура упадет ниже 86 градусов по Фаренгейту. Если это произойдет, патоген прорастет внутри желудка личинки и в конечном итоге убьет молодую пчелу, превратив ее в белую меловую мумию.

Когда этот патоген обнаружен, рабочие пчелы защищают уязвимых молодых людей, сокращая свои большие летательные мышцы для выработки тепла. это повышает температуру в зоне расплода улья ровно достаточно, чтобы убить возбудителя. (Медоносные пчелы используют тепло по многим причинам: для оптимизации развития потомства, для борьбы с патогенами и даже для «запекать »вторгшиеся шершни.)

[Вы слишком заняты, чтобы читать все. Мы получим это. Вот почему у нас есть еженедельная рассылка. Зарегистрируйтесь для хорошего воскресного чтения. ]

В недавнем исследовании мы исследовали, как эффективность лихорадка на уровне колонии может меняться в зависимости от размера колонии. На Лаборатория Старков Пасека, мы инфицировали колонии различных размеров меловой кровью и отслеживали реакцию колоний с помощью тепловизора.

Пчелы усердно работают, чтобы согреть ульи, убивая определенные патогены. Летний стажер Тафтс фиксирует эти более высокие температуры, показанные красным справа, с помощью тепловизора. Рэйчел Боноан, CC BY-ND

Более крупные колонии успешно вызвали лихорадку на уровне колонии для борьбы с болезнью. Маленькие семьи боролись, но отдельные пчелы в меньших семьях работали больше, чем пчелы в больших семьях. Даже если они потерпят неудачу, пчелы не уступят лихорадочной усталости, отказавшись от борьбы.

В улье общественное здоровье для всех

Подобно семьям медоносных пчел на сельскохозяйственных полях, многие люди живут в чрезвычайно плотных условиях, что было особенно проблематично во время пандемии COVID-19. Смысл социального дистанцирования состоит в том, чтобы вести себя так, как будто мы живем в более низкой плотности, нося маски, держась на расстоянии не менее шести футов от других и позволяя меньшему количеству людей посещать магазины.

Данные, полученные на раннем этапе пандемии, показывают, что социальное дистанцирование замедляет распространение вируса. Но потом люди стали блокировки-усталая, К лету многие люди перестали дистанцироваться и носить маски; в среднем люди были делает меньше для замедления распространения вируса, чем в апреле, Пятидневное скользящее среднее новых случаев в США Роза с менее 10,000 55,000 в начале мая до более XNUMX XNUMX к концу июля.

Хотя медоносные пчелы не могут носить маски или дистанцироваться от общества, каждый отдельный работник вносит свой вклад в общественное здоровье колонии. И все они следуют одной и той же практике.

Они также преуспевают в принятии групповых решений. Например, когда приходит время выбирать новый дом, пчела-рабочая пчела, проверявшая новое гнездо. танцы, чтобы рассказать другим пчелам, Чем больше подходит сайт, тем дольше и усерднее она будет работать, чтобы убедить других.

Если другие выражают согласие - конечно, танцами - колония перемещается на новое место гнездования. Если пчелы не соглашаются, этот танец прекращается, этот вариант в конечном итоге теряет популярность, и поиск продолжается. Таким образом, победить может только группа информированных сторонников.

Как отмечают многие комментаторы, сильный акцент на свобода и индивидуализм в американской культуре препятствует реагированию США на COVID-19. Мы рассматриваем медоносных пчел как ценную контрмодель и убедительное доказательство того, что социальные блага требуют сообщества.

Об авторе

Рэйчел Боноан, доцент, Провиденс колледж и Фил Старкс, доцент биологии, Университет Тафтса

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.