Pszczoły mogą dostać naturalną „tarczę”. Naukowcy patrzą na pyłek

Kolonie pszczół słabną, plony są coraz bardziej niepewne, a chemia przestaje działać.

Naukowcy wskazują zaskakujące źródło pomocy.

Nowe badania zespołów z USA pokazują, że w zwykłym pyłku kwiatowym kryje się bakteryjny sojusznik pszczół i rolników. To mikroskopijne organizmy, które wytwarzają naturalne antybiotyki i mogą chronić zarówno ule, jak i uprawy.

Pyłek to nie tylko pokarm. To żyjące laboratorium bakterii

Pszczoły miodne gromadzą w ulu ogromne ilości pyłku, który jest głównym źródłem białka dla całej rodziny. W podręcznikach często opisuje się go jak zwykłą „paszę”. Tymczasem pod mikroskopem wygląda bardziej jak bogate laboratorium drobnoustrojów.

Przeczytaj również: Zapomnij o drogich karmnikach: zrób sprytny model z wieszaka za 0 zł

Zespół badawczy z Washington College i Uniwersytetu Wisconsin-Madison przeanalizował pyłek zebrany z roślin oraz z samych uli. Z tych próbek wyizolowano 34 szczepy tzw. promieniowców, czyli bakterii z grupy actinobakterii. Aż 72 procent z nich należało do rodzaju Streptomyces – znanego z tego, że w przemyśle farmaceutycznym dostarcza wielu antybiotyków.

Te same bakterie pojawiały się w trzech miejscach naraz: w kwiatach, na robotnicach zbierających pyłek i w magazynach pyłku w ulu. To mocny sygnał, że pszczoły przenoszą je z roślin do gniazda podczas codziennego oblotu.

Przeczytaj również: To zwykłe akcesorium z ogrodu działa jak magnes na węże

Pyłek okazuje się nie tylko źródłem białka, ale też nośnikiem „dobrych” bakterii, które mogą wzmacniać odporność ula i roślin.

Różnorodne kwiaty, mocniejszy ul

Badacze zauważyli ważną zależność: im bardziej zróżnicowana jest okoliczna roślinność, tym bogatszy bakteryjnie jest pyłek. Łąki, zadrzewienia, miedze i sady dają pszczołom dostęp do wielu gatunków roślin, a wraz z nimi – do wielu gatunków pożytecznych mikrobów.

Monokultury upraw, czyli wielkie pola obsiane jednym gatunkiem, działają odwrotnie. Dają dużo nektaru przez krótki czas, ale mikrobiologicznie są ubogie. W efekcie pszczoły mogą mieć dostęp do kalorii, ale tracą bakteryjnych „pomocników”, którzy budują ich naturalną barierę ochronną przed chorobami.

Przeczytaj również: 4 ptaki, które już gniazdują w ogrodach. Sprawdź, czy masz je u siebie

Naturalne antybiotyki z pyłku kontra choroby pszczół i roślin

Naukowcy nie poprzestali na samym opisie bakterii. Sprawdzili, jak wyizolowane szczepy radzą sobie z konkretnymi patogenami. W testach „konkurencji” zestawiono je z sześcioma sprawcami groźnych chorób – trzema atakującymi pszczoły i trzema niszczącymi rośliny uprawne.

• Aspergillus niger – grzyb powodujący tzw. kamienny czerw u pszczół,
• Paenibacillus larvae – bakteria wywołująca zjadliwą amerykańską zgnilca,
• Serratia marcescens – bakteria wiązana z osłabieniem pszczół,
• Erwinia amylovora – groźna dla sadów przyczynia się do zarazy ogniowej drzew owocowych,
• Pseudomonas syringae – patogen dziesiątkujący wiele gatunków roślin,
• Ralstonia solanacearum – bakteria niszcząca m.in. pomidory i ziemniaki.

Okazało się, że praktycznie wszystkie przebadane szczepy Streptomyces potrafiły mocno hamować wzrost Aspergillus niger. Dla pszczelarzy to istotne, bo kamienny czerw rozwija się po cichu, atakuje larwy i w krótkim czasie może rozłożyć cały ul.

Część bakterii z pyłku blokowała też namnażanie Paenibacillus larvae, czyli sprawcy amerykańskiego zgnilca. Ta choroba jest uznawana za jedną z najbardziej wyniszczających w pasiekach – z dużą śmiertelnością i wysoką zaraźliwością.

Te same mikroby bronią sady, pola i warzywniki

W testach z patogenami roślinnymi pojawił się podobny obraz. Wybrane szczepy ograniczały rozwój bakterii odpowiedzialnych za zarazę ogniową, więdnięcie i zgniliznę korzeni. To właśnie te choroby potrafią zniszczyć sady jabłoniowe, plantacje pomidorów czy uprawy ziemniaka.

Źródłem tej aktywności jest szeroki zestaw związków chemicznych produkowanych przez bakterie z pyłku. Badacze wskazują m.in. na:

Bakterie z pyłku działają jak miniaturowa fabryka naturalnych antybiotyków – aktywnych przeciw wrogom pszczół i roślin uprawnych.

Bakterie z wnętrza roślin, a nie przypadkowi „pasażerowie”

Skąd w ogóle biorą się te pożyteczne mikroby w pyłku? Zespół sięgnął do pełnych sekwencji DNA wyizolowanych szczepów. Analiza genomów wykazała, że mamy do czynienia z typowymi endofitami, czyli bakteriami żyjącymi wewnątrz tkanek roślin.

W ich genach znaleziono zestaw narzędzi pozwalających na taką właśnie strategię życia, m.in.:

• enzymy rozkładające ściany komórkowe roślin, co pozwala im wnikać do tkanek,
• geny odpowiedzialne za produkcję hormonów wzrostu roślin, takich jak auksyny i cytokininy,
• szlaki wytwarzania sidetroforów do „wyciągania” żelaza z otoczenia.

Roślina staje się więc czymś w rodzaju gospodarza, a bakterie żyją w niej jak w domu, często odwzajemniając się ochroną przed chorobami. Gdy roślina kwitnie, część tych mikrobów trafia do pyłku. Pszczoły podczas oblotu zbierają pyłek na siebie, lepią z niego obnóża, a następnie zanoszą do ula. Wraz z nim wracają endofity.

W magazynie pyłku bakterie nie przestają być aktywne. Nadal wytwarzają związki hamujące patogeny. W efekcie ul zyskuje coś w rodzaju wewnętrznej „mikrobiologicznej policji”, która patroluje pokarm i otoczenie larw pszczelich.

Trójstronne partnerstwo: rośliny, mikroby i pszczoły

Cały mechanizm da się opisać jako sieć współpracy. Różnorodne rośliny karmią pszczoły i dostarczają im bakterii, bakterie chronią rośliny i pszczoły, a pszczoły przenoszą roślinne endofity pomiędzy kolejnymi kwiatami. Gdy krajobraz traci bioróżnorodność, ten kruchy system przestaje działać.

Zdrowa łąka czy sad to nie tylko pokarm i schronienie. To także żywa infrastruktura bakteryjna, która osłania zapylacze i plony.

Szansa na pasieki i uprawy z mniejszą ilością chemii

Obecnie pszczelarze w walce z chorobami najczęściej sięgają po antybiotyki, przede wszystkim oksytetracyklinę i tylosynę. Takie leczenie ma swoją cenę: zaburza florę bakteryjną jelit pszczół, zwiększa ryzyko powstania oporności u patogenów i może pozostawiać ślady substancji w miodzie lub wosku.

Już dziś naukowe raporty wskazują, że Paenibacillus larvae w niektórych regionach przestał reagować na oksytetracyklinę. W praktyce oznacza to, że pszczelarz zużywa lek, a patogen i tak robi swoje.

Badane bakterie z pyłku dają inną perspektywę. Naukowcy zakładają, że w przyszłości będzie można:

• wybierać szczególnie skuteczne szczepy Streptomyces z lokalnych roślin,
• namnażać je w kontrolowanych warunkach,
• wprowadzać je do uli razem z pokarmem lub specjalnymi nośnikami dodawanymi do pyłku.

Takie podejście nie polega na zabijaniu wszystkiego „po równo”, jak przy silnych chemikaliach. Chodzi o wzmocnienie naturalnej tarczy mikrobiologicznej ula, bez rozbijania delikatnej równowagi biologicznej wewnątrz rodziny.

Te same szczepy da się też wykorzystać w ochronie roślin. Opracowane preparaty z endofitami z pyłku mogłyby trafić do zaprawiania nasion, oprysków czy podlewania sadzonek, aby wcześniej zasiedlić ich tkanki i zablokować drogę patogenom.

Co z tego wynika dla pszczelarzy, rolników i ogrodników?

Dla zawodowych pszczelarzy to przede wszystkim sygnał, że przyszłość leży w rozwiązaniach biologicznych, a nie w coraz mocniejszych antybiotykach. Pasieki, które stoją w pobliżu zróżnicowanych siedlisk – sadów, łąk kwietnych, żywopłotów – będą prawdopodobnie korzystać z bogatszej „apteczki” bakteryjnej niż te otoczone wyłącznie intensywnymi monokulturami.

Dla rolników i ogrodników wniosek jest zaskakująco prosty: im większa różnorodność roślin w krajobrazie, tym większa szansa na naturalną ochronę. Wysianie pasów kwietnych przy polach, zostawianie zadrzewionych miedz, sadzenie roślin miododajnych wokół szklarni czy tuneli – wszystkie te działania nie tylko przyciągają zapylacze, ale mogą wzmacniać ich bakteryjnych sprzymierzeńców.

Warto też pamiętać, że preparaty oparte na żywych mikroorganizmach wymagają innego podejścia niż klasyczne środki chemiczne. Tu liczy się odpowiedni termin zastosowania, warunki przechowywania i cierpliwość – bakterie potrzebują czasu, by zbudować stabilną populację i realnie ograniczać patogeny.

Dla konsumentów miodu i żywności roślinnego pochodzenia ta linia badań oznacza szansę na produkty z mniejszą zawartością pozostałości leków czy syntetycznych pestycydów. Jeśli metody biologiczne wejdą do codziennej praktyki, mogą stać się jednym z filarów rolnictwa, które stawia bardziej na relacje między organizmami niż na „gaszenie pożaru” chemią.