Можно разводить цветы Помощь Пчелы Борьба Паразиты?

Можно разводить цветы Помощь Пчелы Борьба Паразиты? Шмель в лаборатории колонии. Лейф Ричардсон, CC BY-NC-ND

Найдите информацию о «самолечении», и вы, скорее всего, найдете описания множества способов, которыми мы, люди, употребляем наркотики для решения проблем. Фактически, потребление биологически активных молекул, многие из которых исходят от растений, - чтобы изменить наши тела и умы, кажется типично человеческой чертой.

Но растения занимают видное место в диетах многих животных. Растущий Тело исследования предполагает, что некоторые животные могут получать лекарственную выгоду от химии растений и, возможно, даже искать эти химические вещества при болезни. Шимпанзе едят определенные листья , которые имеют свойства паразитного убийства, Беременные слоны наблюдались растительный материал от деревьев, которые люди используют, чтобы вызвать труд. Возможно, вы даже видели, как ваша любимая собака или кошка едят траву - что не дает им питания - в том, что считается попыткой самоочищения тошноты, вызвав рвоту.

В моих исследованиях я рассмотрел, как на них влияют шмели этих биологически активных соединений. С коллегами я обнаружил, что некоторые растительные химикаты, естественно присутствующие в нектаре и пыльце, могут принести пользу пчелам, инфицированным патогенами. Пчелы могут даже изменить свое поведение для кормления при заражении, чтобы максимизировать сбор этих химических веществ. Могут ли встречающиеся в природе растительные химические вещества в цветах быть частью решения проблемного падения диких и управляемых пчел?

Почему растения делают эти химические вещества?

Кроме соединений растений делают для выполнения "первичные" задачи фотосинтеза, роста и размножения, растения также синтезировать так называемые вторичные метаболита соединения. Эти молекулы имеют много целей, но главным из них является защита. Эти химические вещества оказывают листья и другие ткани неприятной или токсичны для травоядных, которые иначе бы грызть прочь.


Получите последние новости от InnerSelf


Много исследования коэволюции в центре растений-травоядных взаимодействий, опосредуемых химией растений. «Гонка вооружений» между растениями и травоядными животными разыгрывалась в течение долгого времени, а травоядные животные адаптировались, чтобы терпеть и даже специализироваться на токсичных растениях, в то время как растения, по-видимому, развивали новые токсины, чтобы оставаться впереди своих потребителей.

Бабочка медицинаДля личинок монархов болотный молочник представляет собой кухонный шкаф и шкаф для медикаментов. Лейф Ричардсон, CC BY-NC-ND

Травоядные животные могут испытывать выгоды, затраты или комбинацию обоих, когда они потребляют вторичные метаболиты растений. Например, личинки бабочек монарха являются специализированными травоядками молочных культур, которые содержат токсичные стероиды, называемые карентолидами. Хотя монархи избирательно концентрироваться карденолиды в их собственных телах в качестве защиты от хищников, таких как птицы, они также могут страдать замедленными темпами роста и повышенным риском смертности вследствие воздействия этих токсичных соединений.

Интересно, что вторичные метаболиты встречаются не только в листьях. Они также присутствуют в тканях, чья кажущаяся функция заключается в том, чтобы привлекать, а не отражать, включая фрукты и цветы. Например, давно известно, что цветочный нектар обычно содержит вторичные метаболиты, включая небелковые аминокислоты, алкалоиды, фенолы, гликозиды и терпеноиды. Однако мало известно о том, как эти химические вещества влияют на опылителей, таких как пчелы.

Могут ли вторичные метаболиты влиять на взаимодействие растений с опылителями, так же как они влияют на взаимодействие с травоядными потребителями листовой ткани? Как и другие травоядные животные, могут ли они также пользоваться, потребляя эти растительные соединения? Может ли вторичное потребление метаболитов помогать пчелам справляться с паразитами и патогенами, участвующими в снижении диких и управляемых пчел?

Растительные соединения уменьшают паразиты у пчел

С коллегами в лабораториях Ребекка Ирвин в Дартмутском колледже и Линн Адлер в Университете штата Массачусетс, Амхерст, я исследовал эти вопросы в Новое исследование, Мы обнаружили, что структурно разнообразный массив растительных вторичных метаболитов, обнаруженный в цветочном нектаре, может уменьшить нагрузку паразита на шмелей.

В лабораторных условиях, мы заразили общий восточный шмель (Bombus impatiens) с протозойным кишечным паразитом, Crithidia bombi, который, как известно, снижает долговечность шмеля и репродуктивный успех. Затем мы кормили пчел ежедневно либо контрольной сахарозой-нектарной диетой, либо одной из восьми вторичных метаболитов, которые, естественно, встречаются в нектаре растений, посещенных шмелями в дикой природе.

Через неделю мы подсчитали клетки паразита в пчелиных кишках. В целом, диета, содержащая вторичные метаболиты, сильно уменьшала нагрузку на болезнь пчелы. Половина соединений оказывала статистически значимое влияние на самих себя. Соединение с самым сильным эффектом представляло собой анабазин алкалоида табака, который уменьшал нагрузку паразита более чем на 80%; другие соединения, которые защищали пчел от паразитов, включали в себя еще один табачный алкалоид, никотин, терпеноидный тимол, обнаруженный в нектаре лиственных деревьев, и катализатор, иридоидный гликозид, обнаруженный в нектаре черепахи, водно-болотных угодий восточной части Северной Америки.

Мы ожидали, что пчелы могут также нести расходы, когда они потребляют эти соединения. Но мы обнаружили, что ни один из химических веществ не повлиял на долговечность пчел. Анабазин, соединение с самым сильным антипаразитарным преимуществом, налагал репродуктивную стоимость, увеличивая количество дней, необходимых для того, чтобы пчелы созревали и откладывали яйца. Однако, несмотря на эту задержку, в нашем эксперименте не было различий в конечной репродуктивной продукции.

Это исследование ясно показывает, что дикие пчелы могут принести пользу, когда они потребляют вторичные метаболиты, естественно присутствующие в цветочном нектаре. И время жизни этих пчел, вероятно, еще больше, поскольку они также потребляют их в пыльце и как личинка.

В других исследованиях мы обнаружили доказательства того, что некоторые из соединений с антипаразитарной функцией ищутся пчелами, когда у них есть паразиты, но не тогда, когда они здоровы. По крайней мере, в некоторых контекстах, включая полевой эксперимент с дикими пчелами, естественно инфицированными Crithidia bombi - пчелы-шмели делают выбор корма в ответ на статус паразита, аналогичный другим животным, которые самолечиваются.

Рецепт для борьбы с популяциями пчел?

Итак, как насчет практических применений: можно ли использовать это исследование для снижения популяции пчел? Мы еще не знаем. Однако наши результаты показывают некоторые интересные вопросы об управлении ландшафтом, озеленении среды обитания опылителей и практике ведения хозяйства.

В будущей работе мы планируем исследовать, приведет ли посадка отдельных растений к пасекам и фермерским хозяйствам к более здоровым популяциям пчел. Являются ли родные растения важными источниками лекарственных соединений для пчел, с которыми они имеют длительную эволюционную историю? Могут ли фермы, зависящие от опылителей диких пчел, для доставки «экосистемной службы» опыления, лучше всего поддерживать здоровье пчел?

Поставка вторичных метаболитов нектара и пыльцы для больных пчел, вероятно, не является единственным инструментом, необходимым для обеспечения долгосрочной устойчивости этих экологически и экономически важных животных. Но, похоже, это может быть хотя бы часть решения. Сельское хозяйство может наступить полным кругом, признав, что для того, чтобы воспользоваться экосистемной услугой диких животных, мы должны учитывать их требования к местообитаниям.

Эта статья изначально была опубликована в Беседа.
Читать оригинал статьи.

Об авторе

Лейф РичардсонЛейф Ричардсон является Национальным институтом сельского хозяйства США по продовольствию и сельскому хозяйству Университет Вермонта. Он работает над многовидовыми взаимодействиями, сосредоточенными на растениях и их опылителях, особенно пчел. Он изучает, как дикие пчелиные опылители коммерческой черники влияют на химию растений и как влияние растений на микоризные грибы влияет на здоровье пчел. Еще один исследовательский интерес - использование данных музейных образцов для изучения закономерностей упадка североамериканских и европейских видов шмелей. Посетите его веб-сайт: www.leifrichardson.org/

Книга, созданная Леофом Ричардсоном:

{amazonWS: searchindex = Книги; ключевые слова = 0691152225; maxresults = 1}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Безусловная любовь: способ служить друг другу, человечеству и миру
Безусловная любовь - это способ служить друг другу, человечеству и миру
by Эйлин Кэдди MBE и Дэвид Эрл Платтс, доктор философии.

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ