Gdy chorują pszczoły

W szczycie sezonu rodzina pszczoły miodnej składa się z kilkudziesięciu tysięcy robotnic, przebywających w niewielkiej przestrzeni gniazda i wchodzących w bliskie interakcje. Takie warunki muszą sprzyjać rozprzestrzenianiu się patogenów. Z powodu zagrożenia nimi u pszczół wyewoluowały różnorodne zachowania higieniczne i zdolność do produkowania propolisu, uszczelniającego gniazdo i działającego bakterio- i wirusobójczo. Bariery te nie są jednak całkowicie skuteczne – wiele patogenów przebija się przez pszczele linie obrony.

Zabójca królowych

Jak dotąd u pszczoły miodnej zidentyfikowano ponad siedemdziesiąt różnych wirusów. Chora pszczoła oczywiście nie kicha i nie kaszle, a zauważenie u niej objawów zakażenia i rozpoznanie choroby nie zawsze jest łatwe. Czasami choroba objawia się wyłącznie skróceniem długości życia – jak w przypadku wirusa choroby czarnych mateczników. Zarażone nim robotnice pozornie nie różnią się niczym od zdrowych. Objawy są za to widoczne u larw młodych królowych. Rozwijają się one w matecznikach, strukturach w kształcie zwisających z plastra sopli wosku (podczas gdy larwy robotnic i trutni rozwijają się wewnątrz sześciokątnych komórek pszczelego plastra). Wirus powoduje ciemnienie ścianek matecznika i zamieranie larwy znajdującej się w środku. Larwy pozostałych kast, robotnic i trutni, zazwyczaj nie chorują.

Inny szeroko rozpowszechniony u pszczoły miodnej wirus – wirus zdeformowanych skrzydeł – również otrzymał nazwę od najbardziej charakterystycznego objawu. Pod jego wpływem pszczele skrzydła wykształcają się nieprawidłowo, są pofałdowane i uniemożliwiają latanie. To zniekształcenie powstaje w trakcie rozwoju, a więc dorosłe pszczoły nie są już narażone. Mogą być jednak nosicielkami wirusa i zarażać inne osobniki.

Brak widocznych symptomów infekcji u zarażonej pszczoły może wynikać nie tylko z tego, że wirus wywołuje chorobę wyłącznie w określonych stadiach rozwojowych. Czasem może nie dawać objawów, dopóki pszczoła jest w dobrej kondycji, za to ujawnić się w przypadku niedożywienia, narażenia na toksyczne substancje w środowisku czy jednoczesnego zarażenia inną chorobą. Stan zdrowia pszczoły jest wynikiem interakcji wielu czynników – a kondycja poszczególnych osobników przekłada się na zdrowie i losy całej kolonii.

W 2022 r. Dimitri Breda i współpracownicy pokazali w pracy opublikowanej w „Nature Communications”, że mamy tutaj do czynienia ze swoistym „efektem motyla”. Rodzina złożona z pszczół zarażonych wirusem oraz narażonych na działanie pestycydów może albo z sukcesem oprzeć się obu tym szkodliwym czynnikom i trwać dalej pozornie bez zmian, albo zginąć. Nawet subtelne różnice w kondycji poszczególnych robotnic mogą być decydujące dla losu całej kolonii.

Przekupstwo i włamanie

Do przenoszenia chorób między rodzinami dochodzi na różne sposoby. Niekiedy robotnice próbują dostać się do cudzego gniazda. Może to być efekt pomyłki, ale również próba rabunku zgromadzonych tam zapasów. Robotnice chętniej będą podejmować takie starania w sytuacji, gdy w okolicy jest za mało pokarmu w stosunku do potrzeb – np. gdy zagęszczenie pszczelich rodzin jest zbyt duże. Jeśli obca robotnica jest chora, to po wejściu do ula może zarazić jego mieszkańców. Zazwyczaj obce osobniki są zatrzymywane przed wejściem przez strażniczki, ale nie jest to stuprocentowo skuteczna linia obrony. Zawsze może dojść do pomyłki lub... a patogen może ją ułatwić.

W 2020 r. zespół Amy Geffre opisał w „PNAS” mechanizm rozprzestrzeniania się wirusa izraelskiego paraliżu pszczół (IAPV). Strażniczki rozróżniają własne siostry od intruzek na podstawie składu substancji chemicznych znajdujących się na powierzchni ciała każdej pszczoły. Ilość i proporcje poszczególnych substancji zmieniają się u zainfekowanych robotnic w taki sposób, że strażniczki reagują na nie mniej agresywnie. Pszczoły zarażone IAPV chętniej też wymieniają pokarm i wzajemnie się czyszczą z obcymi strażniczkami, co z jednej strony powoduje, że są jeszcze chętniej wpuszczane do gniazda, a z drugiej – ułatwia zarażanie się wirusem.

Do zarażenia może dojść również poza gniazdem. Chora pszczoła pozostawia na kwiecie cząsteczki wirusa czy zarodniki grzyba, a kolejna, odwiedzająca go chwilę później, może pobrać je w czasie żerowania. Co ciekawe, owady nie mają zbyt eleganckich zwyczajów i na kwiatach nie tylko jedzą, ale i załatwiają swoje potrzeby. Jeśli objawem choroby jest biegunka, to pozostawienie odchodów na roślinie staje się jeszcze bardziej prawdopodobne. Kolejny zapylacz może nie tylko w taką niespodziankę wdepnąć, ale nawet spróbować ją... zjeść. Patogenowi więcej nie trzeba, aby zakazić nowego gospodarza. W efekcie kwiaty to rodzaj centrum przesiadkowego dla drobno­ustrojów. Phillip Burnham z zespołem, w opublikowanej w 2021 r. w „Journal of Applied Ecology” pracy, trafnie porównali je do brudnych klamek.

Kwiaty są odwiedzane nie tylko przez pszczoły miodne, ale też mnóstwo innych owadów. Dzikie gatunki pszczół, motyle, muchówki, chrząszcze i przedstawiciele innych grup przylatują, by napić się nektaru bądź zebrać pyłek. Każdy owad potencjalnie może zostawić na kwiecie patogeny, których jest nosicielem, a także zabrać ze sobą cudze. Niektóre są specyficzne dla konkretnego gatunku owadów i jeśli zostaną pobrane przez inny, nie wyrządzą mu krzywdy. Jednak są i takie patogeny, które mogą rozwijać się w gospodarzach pochodzących z różnych gatunków. Należą do nich zwłaszcza wirusy zbudowane z RNA. Ich tempo mutacji jest wysokie, dlatego szybko mogą przystosowywać się do przełamywania barier odpornościowych u nowych żywicieli.

Z gatunku na gatunek

W Polsce stwierdzono do tej pory około 480 gatunków dzikich pszczół – na świecie opisano ich już ponad 20 tysięcy. Choć większość z nich nie produkuje miodu ani nie pozyskuje się od nich innych produktów, to są ważnymi, zarówno dla przyrody, jak i dla rolnictwa, zapylaczami. Dawniej były niedoceniane nawet przez naukowców i do dziś często większość zasług w zapylaniu przypisuje się pszczole miodnej. W rzeczywistości dzikie pszczoły mogą być bardziej efektywnymi zapylaczami. Pszczoła miodna, choć bardzo wszechstronna, nie byłaby w stanie całkiem zastąpić swoich dzikich kuzynek.

Mimo tak dużego znaczenia dzikie pszczoły wciąż są stosunkowo słabo zbadane. O atakujących je chorobach ­wiadomo o wiele mniej niż o chorobach pszczoły miodnej. Wiemy jednak na pewno, że istnieje możliwość wzajemnego międzygatunkowego zarażania się przynajmniej niektórymi z nich. Patogeny atakujące pszczołę miodną wykryto w organizmach tak różnych gatunków pszczół jak pszczolinki (Andrena), trzmiele (Bombus), murarki (Osmia) czy zadrzechnie (Xylocopa).

Bzygi są owadami z rzędu muchówek, które – obok pszczół (należących do rzędu błonówek) również odgrywają ważną rolę jako zapylacze. W 2018 r. Emily Bailes i współpracownicy opublikowali w „Biology Letters” wyniki badań dotyczących tej grupy. Badacze nie tylko wykryli u nich aż trzy „pszczele” wirusy – choroby czarnych mateczników, choroby woreczkowej czerwiu i zdeformowanych skrzydeł – ale także zaobserwowali, że zainfekowany osobnik ma w sobie tyle cząsteczek patogenu, że najprawdopodobniej będzie zarażać kolejne owady.

Nie jest natomiast pewne, czy wirus może namnażać się w organizmie bzyga, a tym bardziej – czy wywołuje u niego jakieś objawy chorobowe. Badania genetyczne pokazały, że wirusy infekujące bzygi i pszczołę miodną w tym samym siedlisku nie tworzą oddzielnych linii, ale są niemal identyczne. Sugeruje to, że wirusy infekujące obie grupy żywicieli swobodnie przeskakują między pszczołami a muchówkami, kiedy nadarzy się ku temu okazja.

W 2022 r. opublikowano z kolei badania dokumentujące obecność pszczelich wirusów również u motyli – Metka Pislak Ocepek wraz ze współpracownikami zbadali 120 osobników należących do czterech różnych rodzin i znaleźli na nich łącznie sześć gatunków wirusów. Wyniki badań wskazują, że wirusy nie namnażały się w organizmach motyli, a tylko były przez nie przenoszone.

Podróże międzykontynentalne

Hodowlane pszczoły miodne często są mocno zainfekowane wirusami i innymi patogenami, przez co stają się źródłem chorób nie tylko dla innych pasiek, ale i dla żyjących z nimi po sąsiedzku dzikich zapylaczy. Jednak duża powszechność chorób w rodzinach hodowlanych pszczół to nie jedyna rzecz, która martwi entomologów. Tak samo, a może i bardziej niebezpieczne są patogeny obcego pochodzenia, które na skutek działalności człowieka zaczynają infekować nowe gatunki.

W naturalnych warunkach zwierzęta mają ograniczone możliwości przemieszczania się. Dalekie migracje są charakterystyczne tylko dla niektórych gatunków (ptaków wędrownych, a wśród zapylaczy – pewnych gatunków motyli). Większość owadów zapylających nie przemieszcza się na duże odległości, a zwiększanie zasięgów występowania jest u nich procesem powolnym, dodatkowo utrudnianym przez bariery geograficzne, takie jak pasma górskie czy granice kontynentów. Człowiek swoimi podróżami po całym świecie diametralnie zmienił tę sytuację. Obecnie nawet ocean nie jest dla nas przeszkodą, a razem z nami podróżują inne organizmy. Pszczoła miodna właśnie dzięki człowiekowi podbiła niemal cały świat. Dawniej występowała w Europie, Afryce oraz Azji, a obecnie można spotkać ją na wszystkich kontynentach poza Antarktydą.

Przemieszczanie pszczół miodnych zachodzi też cały czas w ramach gospodarki pszczelarskiej. Pszczelarze sprowadzają do swoich pasiek pszczoły wyselekcjonowane w kierunku pożądanych cech, takich jak produkcja dużych ilości miodu, niechęć do rojenia się czy łagodność. W sezonie niektóre rodziny podróżują w miejsca, gdzie potrzebne jest zapylenie – na pola kwitnącego rzepaku czy innej uprawy – po czym wracają do pasieki. W USA popularne są pasieki wędrowne, gdzie ule są przewożone sukcesywnie na kolejne uprawy, w miarę jak jedne przekwitają, a drugie zaczynają kwitnąć.

Choć pszczoły miodne są przemieszczane na największą skalę, to nie są one jedynymi „podróżnikami mimo woli”. Kiedy opracowano metody hodowli trzmieli i zaczęto je sprzedawać, szybko stały się one popularnymi zapylaczami upraw szklarniowych, ale także drzew owocowych czy borówek. Jednym z kilku hodowanych gatunków jest trzmiel ziemny (Bombus terrestris), sprowadzony z Europy, gdzie naturalnie występuje, m.in. do Ameryki Południowej czy Nowej Zelandii. A razem z tymi wszystkimi pszczołami podróżują ich patogeny i pasożyty.

Dave Goulson, brytyjski badacz pszczół, w książce „Bee Quest” opisuje swoje wędrówki po całym świecie za trzmielami. W jednym z rozdziałów wspomina podróż do Ameryki Południowej i poszukiwania największego trzmiela świata, Bombus dahlbomii. Gwałtowny spadek liczebności tego gatunku zbiegł się w czasie z pojawieniem się w tamtym rejonie trzmiela ziemnego. Po sprowadzeniu go do Chile i Argentyny na przełomie XX i XXI w. trzmiel ziemny zaczął szybko zwiększać swój zasięg, już bez udziału człowieka. Równocześnie z jego spektakularnym rozprzestrzenianiem się po kontynencie zaczęto obserwować gwałtowne kurczenie się populacji Bombus ­dahlbomii. Tak gwałtowne, że wydaje się mało prawdopodobne, żeby można je było przypisać przegrywanej przez B. ­dahlbomii konkurencji o pokarm.

Goulson wskazuje na inną możliwą przyczynę wymierania największego trzmiela świata, która tłumaczyłaby tak szybkie tempo ginięcia tego gatunku – nową dla niego, przywiezioną z Europy i przenoszoną przez trzmiela ziemnego chorobę. Podejrzanym jest ­Crithidia bombi, pasożyt żyjący w przewodzie pokarmowym i powszechnie atakujący trzmiele ziemne, który nie był znajdowany u chilijskich trzmieli przed pojawieniem się ich kuzynów z Europy.

Czynnik ludzki

Choroby i pasożyty towarzyszyły zapylaczom od zawsze. Same w sobie nie byłyby niczym więcej niż jednym z wielu elementów odwiecznych mechanizmów ewolucji. Jednak działalność człowieka powoduje, że owady muszą mierzyć się z nowymi dla nich chorobami. Są też wystawione na więcej poważnych zagrożeń, takich jak zmiany klimatu czy niedostateczna ilość i jakość dostępnego pokarmu, które powodują, że trudniej im walczyć z patogenami.

Na pszczelarzach spoczywa więc duża odpowiedzialność. Od stanu zdrowia ich pszczół zależy, jak bardzo narażone na choroby będą dzikie zapylacze w sąsiedztwie ich pasiek. Mimo że wielu rzeczy jeszcze nie wiemy i konieczne są dalsze badania, zarówno podstawowe, jak też nakierowane na zapobieganie i leczenie, to już teraz pszczelarze nie są pozostawieni sami sobie. Zdrowie pszczół jest obiektem zainteresowania medycyny weterynaryjnej i również w Polsce można znaleźć weterynarzy zajmujących się tym zagadnieniem, potrafiących zdiagnozować chorobę i – jeśli to możliwe – zaordynować odpowiednie leczenie.©